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纳米科技与材料物理

文章来源: 点击量: 发布时间: 2009-07-31

  以凝聚态物质和前沿材料中的若干重要前沿科学问题为主要研究内容,以纳米材料和纳米结构、内耗与固体缺陷和计算材料科学为主要学科方向,承担国家和中国科学院的重大基础研究项目,做出一批在国际上有显示度的创新研究成果,同时,积极探索学科交叉和新学科生长点。结合国家的重大需求,积极开展本领域具有重大应用背景课题的研究。

  •    纳米材料与纳米结构

   在今后的3-5年内,瞄准该学科的发展前沿和国家的战略部署,圆满完成“973”项目纳米材料与纳米机构,并进一步争取和承担国家重大项目和任务。坚持知识创新和技术创新并重,发现新现象,建立新理论。在特种准一维纳米材料、微阵列、量子通道与低维纳米材料和纳米结构体系的设计、制备和结构性能表征等方面,获得一批国际水平的原创性研究成果。在国际一流学术刊物上发表300篇学术论文,争取获省部级以上科学奖励3?/FONT>5项。通过纳米材料与高技术和传统技术交叉融合,研制出若干种高技术产业所需要的纳米材料和纳米结构,发展具有自主知识产权高技术和实用化技术,为发展高技术产业和传统产业的升级改造提供技术支撑,使固体所成为国际有影响的纳米材料研究基地和高级人才培养基地。

  •    内耗与固体缺陷

   研究各类物质(固体、软凝聚态物质、液体)的机械振动能量吸收谱(内耗谱),结合其它观察和分析手段了解各种类型物质的微观结构以及它们与物理性能的关系。特别重视与凝聚态前沿学科的交叉,发展新的内耗测量方法与技术,将内耗技术应用于各相关学科的前沿领域,特别是在凝聚态先进材料与低维材料研究中的应用。近期的研究内容和目标为:

   1. 发现新的内耗谱及其机理,为建立非线性滞弹性内耗的新理论框架奠定基础,继续保持我国在该领域的国际领先地位。

   2. 结合微观观察和理论计算发现介观尺度材料中固体缺陷的新规律,揭示固体缺陷和材料物性之间的内在联系。

   3. 开拓内耗谱技术的应用领域,发展低维小试样的内耗测试原理和技术,研究对象从三维扩展到低维材料及极细微尺度试样,从固体扩展到液体,机理方面从传统的内耗弛豫谱扩展到机械共振吸收谱,为表征和评估上述材料提供信息。

   通过创新工程,把本实验室建设成为一个具有重要国际影响的内耗与固体缺陷及其相关领域的知识创新基地、新技术应用和新材料开发基地以及优秀人才培养基地。

  •    物质计算科学研究

   利用该学科已有的良好国际合作基础,通过和国外相关的研究机构合作,建成物质计算物理科学研究中心,形成一支具有国际竞争能力的计算物理研究队伍,瞄准国际物质计算科学前沿,紧密结合国产的硬件系统发展我国自己的高性能物质计算科学体系,在国际竞争中做出国际一流的研究成果。

   近期内,发展我国的物质计算科学的框架结构,建立一支有国际竞争实力的研究队伍,在理论计算方法、低维和纳米体系理论计算等方面做出原创性的工作。

   1. 理论计算方法的发展以研究凝聚态物质的结构和物性为目的,发展原子、电子层次的理论计算方法,如纳米体系的动力学模拟方法,复杂大分子体系的自由能计算方法等。
   2.
材料的计算模拟与性能预测采用高精度的第一原理电子结构方法,研究一些具有特殊物性的材料,如超导材料、巨磁电阻材料、新型光电功能材料、有机材料等的电子结构,并从电子结构出发,探索其物理机理。对新的材料体系进行优化设计和性能预测,为实验工作者提供理论依据。
   3.
高性能科学计算的环境结合国内的计算硬件设备,发展微机群计算环境,并在该环境下进行可视化计算。