學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)前沿課之心得體會(huì).doc

學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)前沿課之心得體會(huì)為了更好的開(kāi)拓我們的視眼，讓大家更好的了解本專(zhuān)業(yè)最新的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展及研究熱點(diǎn)，在寧老師的指導(dǎo)下，我們開(kāi)展了物理專(zhuān)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(xué)、無(wú)線(xiàn)電物理等物理研究方向。各授課老師，就他們的主要研究?jī)?nèi)容對(duì)我們作了重點(diǎn)的介紹，使我們?cè)诮酉聛?lái)的學(xué)習(xí)中能準(zhǔn)確的找準(zhǔn)方向，跟隨導(dǎo)師，有針對(duì)性的就自己方向的前沿問(wèn)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(shí)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(guò)本課程的學(xué)習(xí)，我感觸很深，認(rèn)識(shí)到物理世界的廣闊，內(nèi)容的豐富多彩，可以應(yīng)用到生活的各個(gè)方面，給我們帶來(lái)無(wú)窮的樂(lè)趣?，F(xiàn)在就感觸最深的凝聚態(tài)物理專(zhuān)業(yè)和光學(xué)專(zhuān)業(yè)說(shuō)說(shuō)自己的所學(xué)。凝聚態(tài)物理學(xué)是一門(mén)以物質(zhì)的宏觀物理性質(zhì)作為主要研究對(duì)象的學(xué)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(qiáng)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?jiàn)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(dǎo)態(tài)、超固態(tài)、玻色-愛(ài)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(xué)是當(dāng)今物理學(xué)最大也是最重要的分支學(xué)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(jié)構(gòu)、粒子間的相互作用、運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其物質(zhì)性質(zhì)與應(yīng)用的科學(xué)。它是以固體物理學(xué)為主干，進(jìn)一步拓寬研究對(duì)象，深化研究層次形成的學(xué)科。其研究對(duì)象除了晶體、非晶體與準(zhǔn)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(jìn)一步從微觀層次統(tǒng)一認(rèn)識(shí)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?jǐn)?shù)維；結(jié)構(gòu)從周期到非周期和準(zhǔn)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(xué)更深刻更普遍的理論體系。經(jīng)過(guò)半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，凝聚態(tài)物理學(xué)已成為物理學(xué)中最重要、最豐富和最活躍的分支學(xué)科，在諸如半導(dǎo)體、磁學(xué)、超導(dǎo)體等許多學(xué)科領(lǐng)域中的重大成就已在當(dāng)代高新科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中起關(guān)鍵性作用，為發(fā)展新材料、新器件和新工藝提供了科學(xué)基礎(chǔ)。前沿研究熱點(diǎn)層出不窮，新興交叉分支學(xué)科不斷出現(xiàn)，是凝聚態(tài)物理學(xué)科的一個(gè)重要特點(diǎn)；與生產(chǎn)實(shí)踐密切聯(lián)系是它的另一重要特點(diǎn)，許多研究課題經(jīng)常同時(shí)兼有基礎(chǔ)研究和開(kāi)發(fā)應(yīng)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(xué)的研究領(lǐng)域廣泛有：凝聚態(tài)理論、金屬物理學(xué)、半導(dǎo)體物理學(xué)、電介質(zhì)物理學(xué)、晶體學(xué)、非晶態(tài)物理學(xué)、軟物質(zhì)物理學(xué)、薄膜物理學(xué)、超導(dǎo)物理學(xué)、低溫物理學(xué)等近20年來(lái)凝聚態(tài)物理的研究熱點(diǎn)：1、準(zhǔn)晶態(tài)的發(fā)現(xiàn)（1984年）2、納米科學(xué)（1984）3、高溫超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)YBaCuO2（1986年）4、材料的巨磁阻效應(yīng)（1992年）5、新的高溫超導(dǎo)體材料MgB2（2001年）當(dāng)今凝聚態(tài)物理學(xué)已經(jīng)成為物理學(xué)最活躍的前沿領(lǐng)域，它不僅突破了傳統(tǒng)固體物理學(xué)，使研究對(duì)象日益多樣化和復(fù)雜化，又由于許多有價(jià)值的發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)在相互交叉的學(xué)科領(lǐng)域。它的實(shí)驗(yàn)手段、理論概念與技術(shù)不斷地向著化學(xué)物理、生物、地球物理、天文、地質(zhì)等領(lǐng)域滲透，從DNA晶體結(jié)構(gòu)到地球板塊驅(qū)動(dòng)力的研究，從量子電子器件的機(jī)理到新材料的研制，無(wú)一不與凝聚態(tài)物理學(xué)有關(guān)。凝聚態(tài)物理學(xué)在物理學(xué)乃至整個(gè)自然科學(xué)中，正在顯示出日益強(qiáng)大的影響。光學(xué)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(xué)科。主要有幾何光學(xué)，物理光學(xué)以及量子光學(xué)。近代光學(xué)的研究領(lǐng)域涉及內(nèi)容廣泛有：晶體光學(xué)、光纖光學(xué)、全息術(shù)、集成光學(xué)、非線(xiàn)性光學(xué)、光學(xué)渦旋、光電子學(xué)、統(tǒng)計(jì)光學(xué)、薄膜光學(xué)等。光學(xué)的應(yīng)用：光學(xué)儀器、相機(jī)、眼鏡、望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡、光通信等。尤其是石建平老師介紹的光刻技術(shù)，使我脫離了傳統(tǒng)意義上對(duì)光學(xué)應(yīng)用的認(rèn)識(shí)，他重點(diǎn)介紹了目前我國(guó)光刻技術(shù)的熱點(diǎn)問(wèn)題。他認(rèn)為，目前我國(guó)光刻技術(shù)面臨的問(wèn)題可以用四個(gè)字進(jìn)行概括:小、大、硬、精。1、 “小”微小型光學(xué)元件微小型光學(xué)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(guó)光電信息產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)及軟件和國(guó)際水平相差不遠(yuǎn)，差距較大的是材料、工藝和制造水平，我們應(yīng)該在這三個(gè)方面加大投入進(jìn)行重點(diǎn)研究。其中，小透鏡的下擺機(jī)加工工藝與成像塑料非球面透鏡的注射成型工藝應(yīng)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(jī)、光刻鏡頭、大天區(qū)面積多目標(biāo)光纖光譜天文望遠(yuǎn)鏡（LAMOST）及將來(lái)可能制造的20 m 自適應(yīng)光學(xué)天文望遠(yuǎn)鏡中都有很多高要求的大玻璃平面和大鏡面。針對(duì)這些領(lǐng)域，我國(guó)有不少單位引進(jìn)了大型平面、球面和非球面數(shù)控機(jī)床。例如，南京天文儀器研制中心引進(jìn)了美國(guó)3.2 m 環(huán)拋機(jī)；成都精密光學(xué)工程中心引進(jìn)了俄國(guó)500 mm 大平面金剛石飛切銑床及多臺(tái)三軸、四軸和五軸數(shù)控光學(xué)研磨機(jī)；籌建中的上?，F(xiàn)代先進(jìn)超精密制造中心正在引進(jìn)一系列400 mm超精加工與檢測(cè)光學(xué)平面、球面與非球面設(shè)備，這些機(jī)床都是制造大型光學(xué)元件的必要設(shè)備。盡管如此，我國(guó)目前的大型精密光學(xué)元件、鏡面與光學(xué)鏡頭仍不能滿(mǎn)足需要。例如，“神五”載人人造衛(wèi)星中的空間相機(jī)采用的是俄制碳化硅鏡面，此外我國(guó)光刻鏡頭也沒(méi)有達(dá)到國(guó)際水平，仍需要較大的投入。3、“硬”硬質(zhì)光學(xué)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(xué)材料。藍(lán)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(xué)材料。紅寶石是固體激光器發(fā)光物質(zhì)，藍(lán)寶石與紅寶石是紅外窗材料，藍(lán)寶石同時(shí)又是很好的襯底材料。藍(lán)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(lǐng)域的優(yōu)質(zhì)光學(xué)材料。目前最熱門(mén)的是碳化硅和紅、藍(lán)寶石的光學(xué)加工。4、“精”超精光學(xué)鏡頭或光學(xué)元件我國(guó)近期開(kāi)展的193 nm 超紫外光刻鏡頭給光學(xué)設(shè)計(jì)、光學(xué)加工和光學(xué)裝校帶來(lái)了很大的挑戰(zhàn)。據(jù)初步估測(cè)，如果要完成該鏡頭給定的設(shè)計(jì)指標(biāo)需要30多個(gè)鏡片，所用光學(xué)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(yīng)該是超光滑級(jí)，表面面形超精密級(jí)，加工難度非常大，而光學(xué)裝校也就不言而喻了。浙江大學(xué)現(xiàn)代光學(xué)儀器重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室?guī)啄昵把兄瞥晒α舜竺娣e投影光刻物鏡，其技術(shù)指標(biāo)是：通光口徑為280 mm，數(shù)值孔徑NA 為0.08，曝光波長(zhǎng)為365 nm，景深為0.25m，線(xiàn)視場(chǎng)為203.2 mm，分辨率小于等于2.5m（理論極限值）。這一類(lèi)超高精度物鏡的制造技術(shù)也是光電行業(yè)內(nèi)普遍關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。通過(guò)專(zhuān)業(yè)前沿課的學(xué)習(xí)，我更能理性的去處理物理問(wèn)題，能夠?qū)⒊橄蟮奈锢憩F(xiàn)象跟生活中的常見(jiàn)的現(xiàn)象進(jìn)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(jiǎn)單的方法解決復(fù)雜的物理問(wèn)題。對(duì)于即將研二的我來(lái)說(shuō)比較系統(tǒng)的了解和認(rèn)識(shí)現(xiàn)階段物理學(xué)各專(zhuān)業(yè)的研究前沿問(wèn)題，能夠讓我更好的從心理上接受物理學(xué)，情感上愛(ài)好