物理學博士培養(yǎng)方案

一、培養(yǎng)目標(1)凝聚態(tài)理論與統(tǒng)計物理(2)計算物理(3)原子核理論與統(tǒng)計物理(4)粒子理論和量子場論(粒子理論主要研究基本粒子和基本相互作用。(5)非線性物理和量子混沌(6)軟凝聚態(tài)與生物物理凝聚態(tài)理論與統(tǒng)計物理：凝聚態(tài)理論是理論物理發(fā)展最迅速、最活躍的研究分支，主要研究量子多體系統(tǒng)的宏觀與微觀物理性質(zhì)及其應(yīng)用。凝聚態(tài)理論的研究成果與新技術(shù)、新材料和新器件密切相關(guān)，在當今高科技發(fā)展和經(jīng)濟建設(shè)中起著重要作用。該方向具體研究內(nèi)容有：研究高溫超導體、非常規(guī)超導體、強關(guān)聯(lián)電子系統(tǒng)的物理特性及其微觀機理，探索處理量子多體系統(tǒng)的新概念和新方法；用非平衡態(tài)統(tǒng)計理論研究納米尺度下電子的輸運特性，探索新奇量子效應(yīng)，為設(shè)計新型功能性量子器件提供物理基礎(chǔ)；探尋新型拓撲非平庸效應(yīng)。超重原子核(新元素)性質(zhì)，奇特輕核質(zhì)，原子核新衰變模式以及強子結(jié)構(gòu)等。01理論與計算分子生物物理02生物功能材料制備、機理與仿生03生物信息學04生物網(wǎng)絡(luò)理論及其應(yīng)用05腦的結(jié)構(gòu)與功能06生物電磁學與生物醫(yī)學信息07軟物質(zhì)物理(1)物理聲學及非線性聲學(2)光聲學(3)功率超聲及強聲學(4)超聲電子(5)聲學超構(gòu)材料與器件(6)生物醫(yī)學超聲(7)音頻信號處理及電聲學(4)超聲電子學：主要研究內(nèi)容包括：壓電薄膜及器件(微機電),智能器件等。(5)聲學超構(gòu)材料與器件：周期及準周期結(jié)構(gòu)中的彈性波；復雜隨機介質(zhì)(6)生物醫(yī)學超聲：研究高于可聽聲頻率的聲學技術(shù)在生命科學和醫(yī)學領(lǐng)(3)中能核反應(yīng)研究(6)標準模型 置上獲取的數(shù)據(jù)進行物理分析研究，包括：研究夸克在強子中的囚禁和強相互作用、電弱對稱破缺機制及基本粒子質(zhì)量的起源、CP對稱的破缺等基本問題，實驗涉及粒子探測器的研發(fā)、粒子反應(yīng)過程的物理模擬與重建軟件的開發(fā)、實驗數(shù)據(jù)的物理分析等多個方面。這些裝置主要包括大型強子對撞機LHC上ATLAS實驗、北京正負電子對撞機上北京譜儀實驗、大亞灣DAYABAY中微子實驗和江門JUNO中微子實驗。利用北京正負電子對撞機BESIII實驗研究強子結(jié)構(gòu)、尋找新強子態(tài)、在大型強子對撞機ATLAS實驗研究希格斯粒子性質(zhì)、利用大亞灣/江門中微子實驗平臺研究中微子質(zhì)量等級、在不同能量區(qū)域的大裝置尋找可能的超出標準模型新物理現(xiàn)象、抗輻照高分辨率新型粒子探測器研制研制，及相對應(yīng)超快讀出電子學系統(tǒng)的研發(fā)等。新型粒子探測器及探測及技術(shù)對于未來粒子物理實驗的發(fā)展具有重要意義，同時對醫(yī)學和國土安全領(lǐng)域等有非常重要的作用。研究內(nèi)容主要是結(jié)合現(xiàn)有粒子物理實驗裝置的升級改造和未來對撞機實驗的預研研究開展相關(guān)工作，特別是抗輻照的新型半導體超快粒子時間探測器，及其相對應(yīng)的超快讀出電子學系統(tǒng)的研發(fā)等。6、光學專業(yè)研究方向近代科學和技術(shù)的發(fā)展使光與物質(zhì)相互作用成為重要的研究方向，今天的光學已滲透到各個科學技術(shù)與應(yīng)用領(lǐng)域，成為一門蓬勃發(fā)展的學科及十分重要的新興技術(shù)。本專業(yè)有以下研究方向：(1)凝聚態(tài)物質(zhì)光物理：微結(jié)構(gòu)功能材料的制備與光物理過程，及其在高功率與近紅外激光器方面的應(yīng)用。半導體納米材料的單粒子和超快光譜特性測量，以及與等離激元、光子晶體和微腔等光學結(jié)構(gòu)的耦合相互作用研究。超短脈沖激光技術(shù)以及高時空分辨光譜學方法的開發(fā)，研究光電材料中的瞬態(tài)光物理過程，探究利用量子相干特性、自旋多重性等物理效應(yīng)尋求突破現(xiàn)有光電轉(zhuǎn)換效率，信息存取速率限制的新機制。(2)微納光學與光子學：光子晶體，表面等離激元，微納結(jié)構(gòu)、超材料的制備與經(jīng)典、非線性和量子光學特性表征。微納結(jié)構(gòu)的光、電、磁特性及其在光電化學催化上的應(yīng)用。金屬微納結(jié)構(gòu)與電磁波的相互作用，以及納米結(jié)構(gòu)中聲子輸運和熱傳輸性質(zhì)。基于人工微結(jié)構(gòu)實現(xiàn)新穎電磁學、光學、聲學物理性質(zhì)與功能，包括零折射率介質(zhì)、隱身與幻像光學、超表面光學、亞波長光操控與成等。使用理論分析、數(shù)值模擬和光學實驗等手段研究特殊光場的傳播特性、空域參量(振幅、相位、偏振等)的調(diào)控、光場信息的表征和測量、光場信息的應(yīng)用等。(3)光電轉(zhuǎn)換與新能源物理：基于晶體硅和薄膜的光伏效應(yīng)和器件的研究，從相關(guān)的物理、材料、工藝等方面開展工作，探索相對應(yīng)的物理過程并提高所研究的體系的光電轉(zhuǎn)換效率。新型太陽能光伏材料、微納結(jié)構(gòu)光電轉(zhuǎn)換材料物理及器件應(yīng)用。利用光催化，光電催化和電催化技術(shù)，實現(xiàn)水分解制氫和二氧化碳/氮氣資源化再利用。開發(fā)新型催化材料，構(gòu)建有利于反應(yīng)動力學條件的表/界面結(jié)構(gòu)，提高催化效率。利用計算模擬和相關(guān)理論，研究新能源材料尤其是低維材料的生長動力學、微觀結(jié)構(gòu)、缺陷形成和失穩(wěn)機制，以及清潔能源相關(guān)物理過程的微觀機制和調(diào)控。(4)介電體物理學：分子鐵電單晶、薄膜的結(jié)構(gòu)與介電、壓電、鐵電特性，以及二階非線性光學、拉曼光譜、鐵電光伏特性研究。鐵電疇及疇壁特性的掃描探針顯微鏡研究，鐵電、介電復合薄膜的制備及性能研究，新型磁電功能陶瓷的研制。鈣鈦礦氧化物多鐵性納米結(jié)構(gòu)的物理及化學法制備、納米尺度物性表征及微結(jié)構(gòu)的高分辨電子顯微術(shù)研究，壓電陶瓷材料及功能梯度鐵電體研究，鈣鈦礦結(jié)構(gòu)鐵電陶瓷及薄膜的微結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系研究。(5)人工晶體物理學：利用晶體生長方法生長各種拓撲量子材料，研究其載流子輸運，磁性和太赫茲光學性質(zhì)。利用高分辨掃描隧道顯微鏡和分子束外延技術(shù)來進行原位的高質(zhì)量薄膜和其它低維材料生長，以單原子精度在實空間和能量空間內(nèi)表征系統(tǒng)的形貌、電子/自旋基態(tài)和激發(fā)態(tài)，尋找和發(fā)現(xiàn)新奇的量子特(6)量子光學：研究基于光學超晶格等微結(jié)構(gòu)物理的量子光學和非線性光學新效應(yīng)及集成光量子技術(shù)，包括光子態(tài)的產(chǎn)生、操控及其在量子物理學基礎(chǔ)、量子通訊、量子存儲、量子計算和量子測量等方面的應(yīng)用，以及集成光量子芯片1、碩一博士連讀：大學本科畢業(yè)生，參加全國碩士研究生統(tǒng)一考試，筆試和面試均合格者。人學后前二年完成基礎(chǔ)課及學位課程，享受碩士生待遇。在第三學期末進行中期考核，中期考核優(yōu)秀者經(jīng)物理學院推薦，校研究生院批準，直接轉(zhuǎn)為博士生并享受博士生待遇；中期考核合格者按碩士生規(guī)格培養(yǎng)?？荚?筆試和面試)均合格者。課(A類課程)外，還要求選修2-4門有關(guān)博士專業(yè)課程。碩博連讀需修完碩士19個學分的碩士研究生B、C、D類課程及一個學分的教學實習(教學實習須在博三上學期前完成，并提交成績至教務(wù)員),另可根據(jù)科研需要選修跨二級或一翻譯件(不得少于三頁且不能是自己發(fā)表的)。所修課程中導師所授課程限一門(專業(yè)英語除外)。(1)理論物理專業(yè)博士階段B類：凝聚態(tài)物理導論(對粒子理論方向的學生不要求必修)固體理論(對粒子理論方向的學生不要求必修)C類：群論及其應(yīng)用D類：量子多體理論物理學進展(2)凝聚態(tài)物理專業(yè)博士階段C類：群論及其應(yīng)用X類課程：相變物理衍射物理學(3)生物物理專業(yè)博士階段B類：生物物理學C類：生物分子模擬(4)聲學專業(yè)博士階段理論聲學(一、二)C類：聲學進展計算聲學D類：光聲學醫(yī)學超聲基礎(chǔ)(5)粒子物理與原子核物理專業(yè)博士階段：(博士課程和碩士課程是打通的，博士階段C類：群論及其應(yīng)用宇宙學與標準模型(建設(shè)中)實驗核物理與核技術(shù)(隔年開設(shè))原子核理論(建設(shè)中)X類：專業(yè)英語(6)光學專業(yè)博士階段D類：傅立葉光學(隔年開設(shè))二級學科專家委員會認為合格以上的博士學位經(jīng)二級專家委員會審核通過后，博士學位論文應(yīng)約請5位同行專家評閱論文(其中至少有2位是外單位專家),寫出評閱意見。評閱通過后，方可組織答辯。博士論文答辯委員會由5人組成(其中外單位的專家很多于2人，至少有3名博導),論文答辯會由答辯委員會主席主持。如最后答辯委員會每位專家給出的成績均為B級及以上，則答辯通過，可提交院學位委員會審核，通過后提交校學位委員會審批；如答辯委員會專家中有一位以上的成員認為答辯成績?yōu)镃級及以下，則認為沒通過答辯，須修改博士論文三個月以在學生學位論文答辯通過后，可提交院學位委員會主任由院士或分管研究生工作的副院長擔任，對博課程分類課程編號課程學分周學時修讀學期學生畢業(yè)應(yīng)修學分理論B生不要求必修)552類業(yè)總學分不19個學分高等量子力學(與本四合)551固體理論(對粒子理論方向的學生不要求必修)442C群論及其應(yīng)用441高等統(tǒng)計物理331固體物理實驗方法331441碩博學位論文寫作121高水平國際期刊論文寫作121332教學實習11D軟物質(zhì)物理(與本四合)331理科碩士生門課程程331高性能計算(與本四合)221332量子計算(與本四合)222222英語閱讀與寫作121X2221理B552高等量子力學(與本四合)551C群論及其應(yīng)用441固體物理實驗方法331類業(yè)課)總學分不19個學分221固體理論442超導物理與器件(與本四合)331碩博學位論文寫作121教學實習11高水平國際期刊論文寫作121D332331量子計算(與本四合)222高性能計算(與本四合)221221晶體物理性能331英語閱讀與寫作121222X331222固體磁性3323321光學B凝聚態(tài)光物理(與本四合)331必修課課程，類業(yè)課)總學分不19個441學分C固體物理實驗方法331222教學實習11碩博學位論文寫作121高水平國際期刊論文寫作121量子光學與量子信息333高等量子力學(與本四合)551331D222理科碩士生跨二級或者讀很多于一門課程傅立葉光學隔年上，(2016-2017上學期排課)331高性能計算(與本四合)221222英語閱讀與寫作121X1生物B552必修課課程，類業(yè)課)總學分不19個學分高等統(tǒng)計物理331C固體物理實驗方法331生物物理學(與本四合)331生物分子模擬221碩博學位論文寫作121高水平國際期刊論文寫作121教學實習11D222高性能計算(與本四合)221軟物質(zhì)物理(與本四合)331英語閱讀與寫作121X1與原子核B高等量子力學(與本四合)551課課類441業(yè)課)總學分不19個學分C固體理論442551碩博學位論文寫作121高水平國際期刊論文寫作121粒子物理與核物理實驗方法(本四合)231331群論及其應(yīng)用441固體物理實驗方法331