学习专业前沿课之心得体会.doc

学习专业前沿课之心得体会为了更好的开拓我们的视眼，让大家更好的了解本专业最新的国内外研究进展及研究热点，在宁老师的指导下，我们开展了物理专业前沿课程。课程内容涉及广泛，有凝聚态物理、理论物理、光学、无线电物理等物理研究方向。各授课老师，就他们的主要研究内容对我们作了重点的介绍，使我们在接下来的学习中能准确的找准方向，跟随导师，有针对性的就自己方向的前沿问题做更深入的研究，不至于走太多的弯路，让我们真正的做到充实研究生三年的生活，有思想的去做些本方向的研究课题。通过本课程的学习，我感触很深，认识到物理世界的广阔，内容的丰富多彩，可以应用到生活的各个方面，给我们带来无穷的乐趣。现在就感触最深的凝聚态物理专业和光学专业说说自己的所学。凝聚态物理学是一门以物质的宏观物理性质作为主要研究对象的学科。所谓“凝聚态”指的是由大量粒子组成，并且粒子间有很强的相互作用的系统。自然界中存在着各种各样的凝聚态物质，它们深刻地影响着人们日常生活的方方面面。在最常见的三种物质形态气态、固态和液态，后两者就属于凝聚态。低温下的超流态、超导态、超固态、玻色-爱因斯坦凝聚态、磁介质中的铁磁性、反铁磁性等，也都是凝聚态。凝聚态物理学是当今物理学最大也是最重要的分支学科之一。研究由大量微观粒子(原子、分子、离子、电子)组成的凝聚态物质的微观结构、粒子间的相互作用、运动规律及其物质性质与应用的科学。它是以固体物理学为主干，进一步拓宽研究对象，深化研究层次形成的学科。其研究对象除了晶体、非晶体与准晶体等固体物质外，还包括稠密气体、液体以及介于液体与固体之间的各种凝聚态物质，内容十分广泛。其研究层次，从宏观到微观，进一步从微观层次统一认识各种凝聚态物理现象；物质维数，从三维到低维和分数维；结构从周期到非周期和准周期，完整到不完整和近完整；外界环境从常规条件到极端条件和多种极端条件交叉作用，等等，形成了比固体物理学更深刻更普遍的理论体系。经过半个世纪的发展，凝聚态物理学已成为物理学中最重要、最丰富和最活跃的分支学科，在诸如半导体、磁学、超导体等许多学科领域中的重大成就已在当代高新科学技术领域中起关键性作用，为发展新材料、新器件和新工艺提供了科学基础。前沿研究热点层出不穷，新兴交叉分支学科不断出现，是凝聚态物理学科的一个重要特点；与生产实践密切联系是它的另一重要特点，许多研究课题经常同时兼有基础研究和开发应用研究的性质，研究成果可望迅速转化为生产力。凝聚态物理学的研究领域广泛有：凝聚态理论、金属物理学、半导体物理学、电介质物理学、晶体学、非晶态物理学、软物质物理学、薄膜物理学、超导物理学、低温物理学等近20年来凝聚态物理的研究热点：1、准晶态的发现（1984年）2、纳米科学（1984）3、高温超导体的发现YBaCuO2（1986年）4、材料的巨磁阻效应（1992年）5、新的高温超导体材料MgB2（2001年）当今凝聚态物理学已经成为物理学最活跃的前沿领域，它不仅突破了传统固体物理学，使研究对象日益多样化和复杂化，又由于许多有价值的发现出现在相互交叉的学科领域。它的实验手段、理论概念与技术不断地向着化学物理、生物、地球物理、天文、地质等领域渗透，从DNA晶体结构到地球板块驱动力的研究，从量子电子器件的机理到新材料的研制，无一不与凝聚态物理学有关。凝聚态物理学在物理学乃至整个自然科学中，正在显示出日益强大的影响。光学是研究光的行为和性质，以及光与物质相互作用的物理学科。主要有几何光学，物理光学以及量子光学。近代光学的研究领域涉及内容广泛有：晶体光学、光纤光学、全息术、集成光学、非线性光学、光学涡旋、光电子学、统计光学、薄膜光学等。光学的应用：光学仪器、相机、眼镜、望远镜、显微镜、光通信等。尤其是石建平老师介绍的光刻技术，使我脱离了传统意义上对光学应用的认识，他重点介绍了目前我国光刻技术的热点问题。他认为，目前我国光刻技术面临的问题可以用四个字进行概括:小、大、硬、精。1、 “小”微小型光学元件微小型光学元件包括小透镜、小型非球面透镜（玻璃和塑料材质）、微小棱镜、微小平面镜及透镜阵列板、棱镜阵列板等。我国光电信息产业的产品设计及软件和国际水平相差不远，差距较大的是材料、工艺和制造水平，我们应该在这三个方面加大投入进行重点研究。其中，小透镜的下摆机加工工艺与成像塑料非球面透镜的注射成型工艺应该是重中之重。2、“大”大型玻璃平面、大透镜和大型非球面镜电视液晶屏幕或等离子屏幕、“神光III”、航摄镜头、空间相机、光刻镜头、大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜（LAMOST）及将来可能制造的20 m 自适应光学天文望远镜中都有很多高要求的大玻璃平面和大镜面。针对这些领域，我国有不少单位引进了大型平面、球面和非球面数控机床。例如，南京天文仪器研制中心引进了美国3.2 m 环抛机；成都精密光学工程中心引进了俄国500 mm 大平面金刚石飞切铣床及多台三轴、四轴和五轴数控光学研磨机；筹建中的上海现代先进超精密制造中心正在引进一系列400 mm超精加工与检测光学平面、球面与非球面设备，这些机床都是制造大型光学元件的必要设备。尽管如此，我国目前的大型精密光学元件、镜面与光学镜头仍不能满足需要。例如，“神五”载人人造卫星中的空间相机采用的是俄制碳化硅镜面，此外我国光刻镜头也没有达到国际水平，仍需要较大的投入。3、“硬”硬质光学晶体碳化硅（SiC）的莫氏硬度为9.5，密度低、膨胀系数低，是各向同性的六角晶体，为新兴的航天光学材料。蓝宝石/红宝石（Al2O3）的莫氏硬度为9，是各向异性的六方晶体，为贵重的光学材料。红宝石是固体激光器发光物质，蓝宝石与红宝石是红外窗材料，蓝宝石同时又是很好的衬底材料。蓝宝石的折射率高、硬度高、色彩艳丽，又是贵重的装饰品及“永不磨损”的高档表面材料。掺钕钇铝石榴石（YAG）的莫氏硬度为88.5，是近红外固体激光物质材料。石英晶体（SiO2）的莫氏硬度为7，是各向异性六方晶体，为紫外与红外领域的优质光学材料。目前最热门的是碳化硅和红、蓝宝石的光学加工。4、“精”超精光学镜头或光学元件我国近期开展的193 nm 超紫外光刻镜头给光学设计、光学加工和光学装校带来了很大的挑战。据初步估测，如果要完成该镜头给定的设计指标需要30多个镜片，所用光学材料主要为硬质石英玻璃与软质的氟化钙（CaF2）晶体。显然这种材料的表面应该是超光滑级，表面面形超精密级，加工难度非常大，而光学装校也就不言而喻了。浙江大学现代光学仪器重点实验室几年前研制成功了大面积投影光刻物镜，其技术指标是：通光口径为280 mm，数值孔径NA 为0.08，曝光波长为365 nm，景深为0.25m，线视场为203.2 mm，分辨率小于等于2.5m（理论极限值）。这一类超高精度物镜的制造技术也是光电行业内普遍关注的热点问题。通过专业前沿课的学习，我更能理性的去处理物理问题，能够将抽象的物理现象跟生活中的常见的现象进行联系比较，从生活中去发现奇特的物理现象，努力做到用简单的方法解决复杂的物理问题。对于即将研二的我来说比较系统的了解和认识现阶段物理学各专业的研究前沿问题，能够让我更好的从心理上接受物理学，情感上爱好