學習專業(yè)前沿課之心得體會.doc

學習專業(yè)前沿課之心得體會為了更好的開拓我們的視眼，讓大家更好的了解本專業(yè)最新的國內(nèi)外研究進展及研究熱點，在寧老師的指導下，我們開展了物理專業(yè)前沿課程。課程內(nèi)容涉及廣泛，有凝聚態(tài)物理、理論物理、光學、無線電物理等物理研究方向。各授課老師，就他們的主要研究內(nèi)容對我們作了重點的介紹，使我們在接下來的學習中能準確的找準方向，跟隨導師，有針對性的就自己方向的前沿問題做更深入的研究，不至于走太多的彎路，讓我們真正的做到充實研究生三年的生活，有思想的去做些本方向的研究課題。通過本課程的學習，我感觸很深，認識到物理世界的廣闊，內(nèi)容的豐富多彩，可以應用到生活的各個方面，給我們帶來無窮的樂趣?，F(xiàn)在就感觸最深的凝聚態(tài)物理專業(yè)和光學專業(yè)說說自己的所學。凝聚態(tài)物理學是一門以物質(zhì)的宏觀物理性質(zhì)作為主要研究對象的學科。所謂“凝聚態(tài)”指的是由大量粒子組成，并且粒子間有很強的相互作用的系統(tǒng)。自然界中存在著各種各樣的凝聚態(tài)物質(zhì)，它們深刻地影響著人們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷?。在最常見的三種物質(zhì)形態(tài)氣態(tài)、固態(tài)和液態(tài)，后兩者就屬于凝聚態(tài)。低溫下的超流態(tài)、超導態(tài)、超固態(tài)、玻色-愛因斯坦凝聚態(tài)、磁介質(zhì)中的鐵磁性、反鐵磁性等，也都是凝聚態(tài)。凝聚態(tài)物理學是當今物理學最大也是最重要的分支學科之一。研究由大量微觀粒子(原子、分子、離子、電子)組成的凝聚態(tài)物質(zhì)的微觀結構、粒子間的相互作用、運動規(guī)律及其物質(zhì)性質(zhì)與應用的科學。它是以固體物理學為主干，進一步拓寬研究對象，深化研究層次形成的學科。其研究對象除了晶體、非晶體與準晶體等固體物質(zhì)外，還包括稠密氣體、液體以及介于液體與固體之間的各種凝聚態(tài)物質(zhì)，內(nèi)容十分廣泛。其研究層次，從宏觀到微觀，進一步從微觀層次統(tǒng)一認識各種凝聚態(tài)物理現(xiàn)象；物質(zhì)維數(shù)，從三維到低維和分數(shù)維；結構從周期到非周期和準周期，完整到不完整和近完整；外界環(huán)境從常規(guī)條件到極端條件和多種極端條件交叉作用，等等，形成了比固體物理學更深刻更普遍的理論體系。經(jīng)過半個世紀的發(fā)展，凝聚態(tài)物理學已成為物理學中最重要、最豐富和最活躍的分支學科，在諸如半導體、磁學、超導體等許多學科領域中的重大成就已在當代高新科學技術領域中起關鍵性作用，為發(fā)展新材料、新器件和新工藝提供了科學基礎。前沿研究熱點層出不窮，新興交叉分支學科不斷出現(xiàn)，是凝聚態(tài)物理學科的一個重要特點；與生產(chǎn)實踐密切聯(lián)系是它的另一重要特點，許多研究課題經(jīng)常同時兼有基礎研究和開發(fā)應用研究的性質(zhì)，研究成果可望迅速轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。凝聚態(tài)物理學的研究領域廣泛有：凝聚態(tài)理論、金屬物理學、半導體物理學、電介質(zhì)物理學、晶體學、非晶態(tài)物理學、軟物質(zhì)物理學、薄膜物理學、超導物理學、低溫物理學等近20年來凝聚態(tài)物理的研究熱點：1、準晶態(tài)的發(fā)現(xiàn)（1984年）2、納米科學（1984）3、高溫超導體的發(fā)現(xiàn)YBaCuO2（1986年）4、材料的巨磁阻效應（1992年）5、新的高溫超導體材料MgB2（2001年）當今凝聚態(tài)物理學已經(jīng)成為物理學最活躍的前沿領域，它不僅突破了傳統(tǒng)固體物理學，使研究對象日益多樣化和復雜化，又由于許多有價值的發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)在相互交叉的學科領域。它的實驗手段、理論概念與技術不斷地向著化學物理、生物、地球物理、天文、地質(zhì)等領域滲透，從DNA晶體結構到地球板塊驅(qū)動力的研究，從量子電子器件的機理到新材料的研制，無一不與凝聚態(tài)物理學有關。凝聚態(tài)物理學在物理學乃至整個自然科學中，正在顯示出日益強大的影響。光學是研究光的行為和性質(zhì)，以及光與物質(zhì)相互作用的物理學科。主要有幾何光學，物理光學以及量子光學。近代光學的研究領域涉及內(nèi)容廣泛有：晶體光學、光纖光學、全息術、集成光學、非線性光學、光學渦旋、光電子學、統(tǒng)計光學、薄膜光學等。光學的應用：光學儀器、相機、眼鏡、望遠鏡、顯微鏡、光通信等。尤其是石建平老師介紹的光刻技術，使我脫離了傳統(tǒng)意義上對光學應用的認識，他重點介紹了目前我國光刻技術的熱點問題。他認為，目前我國光刻技術面臨的問題可以用四個字進行概括:小、大、硬、精。1、 “小”微小型光學元件微小型光學元件包括小透鏡、小型非球面透鏡（玻璃和塑料材質(zhì)）、微小棱鏡、微小平面鏡及透鏡陣列板、棱鏡陣列板等。我國光電信息產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品設計及軟件和國際水平相差不遠，差距較大的是材料、工藝和制造水平，我們應該在這三個方面加大投入進行重點研究。其中，小透鏡的下擺機加工工藝與成像塑料非球面透鏡的注射成型工藝應該是重中之重。2、“大”大型玻璃平面、大透鏡和大型非球面鏡電視液晶屏幕或等離子屏幕、“神光III”、航攝鏡頭、空間相機、光刻鏡頭、大天區(qū)面積多目標光纖光譜天文望遠鏡（LAMOST）及將來可能制造的20 m 自適應光學天文望遠鏡中都有很多高要求的大玻璃平面和大鏡面。針對這些領域，我國有不少單位引進了大型平面、球面和非球面數(shù)控機床。例如，南京天文儀器研制中心引進了美國3.2 m 環(huán)拋機；成都精密光學工程中心引進了俄國500 mm 大平面金剛石飛切銑床及多臺三軸、四軸和五軸數(shù)控光學研磨機；籌建中的上海現(xiàn)代先進超精密制造中心正在引進一系列400 mm超精加工與檢測光學平面、球面與非球面設備，這些機床都是制造大型光學元件的必要設備。盡管如此，我國目前的大型精密光學元件、鏡面與光學鏡頭仍不能滿足需要。例如，“神五”載人人造衛(wèi)星中的空間相機采用的是俄制碳化硅鏡面，此外我國光刻鏡頭也沒有達到國際水平，仍需要較大的投入。3、“硬”硬質(zhì)光學晶體碳化硅（SiC）的莫氏硬度為9.5，密度低、膨脹系數(shù)低，是各向同性的六角晶體，為新興的航天光學材料。藍寶石/紅寶石（Al2O3）的莫氏硬度為9，是各向異性的六方晶體，為貴重的光學材料。紅寶石是固體激光器發(fā)光物質(zhì)，藍寶石與紅寶石是紅外窗材料，藍寶石同時又是很好的襯底材料。藍寶石的折射率高、硬度高、色彩艷麗，又是貴重的裝飾品及“永不磨損”的高檔表面材料。摻釹釔鋁石榴石（YAG）的莫氏硬度為88.5，是近紅外固體激光物質(zhì)材料。石英晶體（SiO2）的莫氏硬度為7，是各向異性六方晶體，為紫外與紅外領域的優(yōu)質(zhì)光學材料。目前最熱門的是碳化硅和紅、藍寶石的光學加工。4、“精”超精光學鏡頭或光學元件我國近期開展的193 nm 超紫外光刻鏡頭給光學設計、光學加工和光學裝校帶來了很大的挑戰(zhàn)。據(jù)初步估測，如果要完成該鏡頭給定的設計指標需要30多個鏡片，所用光學材料主要為硬質(zhì)石英玻璃與軟質(zhì)的氟化鈣（CaF2）晶體。顯然這種材料的表面應該是超光滑級，表面面形超精密級，加工難度非常大，而光學裝校也就不言而喻了。浙江大學現(xiàn)代光學儀器重點實驗室?guī)啄昵把兄瞥晒α舜竺娣e投影光刻物鏡，其技術指標是：通光口徑為280 mm，數(shù)值孔徑NA 為0.08，曝光波長為365 nm，景深為0.25m，線視場為203.2 mm，分辨率小于等于2.5m（理論極限值）。這一類超高精度物鏡的制造技術也是光電行業(yè)內(nèi)普遍關注的熱點問題。通過專業(yè)前沿課的學習，我更能理性的去處理物理問題，能夠?qū)⒊橄蟮奈锢憩F(xiàn)象跟生活中的常見的現(xiàn)象進行聯(lián)系比較，從生活中去發(fā)現(xiàn)奇特的物理現(xiàn)象，努力做到用簡單的方法解決復雜的物理問題。對于即將研二的我來說比較系統(tǒng)的了解和認識現(xiàn)階段物理學各專業(yè)的研究前沿問題，能夠讓我更好的從心理上接受物理學，情感上愛好