研究领域

1) 介观物理理论研究
介观物理的本质特征是载流子的位相相干性。有关研究工作将集中在介观正常-超导复合系统中的关联导至复杂的Andreev过程;铁磁金属中的交换关联使包含铁磁金属的介观复合系统中自旋极化电子输运呈现特殊的新性质;量子线及碳纳米管的一维特征使关联导至Luttinger液体的特征,并影响其输运性质等等。
2) 微结构材料及制备的新工艺和新机制
开展准一维系统的制备工艺和物理性质的研究,研究包括硅等材料纳米棒、以碳纳米管为代表的管状结构以及用扫描探针制备的低维微结构等的制备工艺、生成机理、结构特征以及物理性质;开展半导体纳米材料的物理研究和工艺学研究,包括硅基纳米发光材料的物理研究和制备研究等;开展飞秒激光三维微结构制备的物理机理及应用研究。
3) 针尖物理及应用研究
研究元素半导体和化合物半导体的表面和界面结构。原位研究不同指数的硅表面在不同温度下的相和相变以及有关的表面动力学过程。研究探针与表面的相互作用实现微加工的技术;开展常温和低温条件下利用近场光学原理人工剪裁、合成的多种材料的介观和纳米结构的光学性质,建立溶液中生物大分子的近场光学探测理论与方法研究。
4) 飞秒光物理与学科交叉前沿研究
发展各种新型飞秒时间分辨光谱技术,研究各种光电功能材料,如GaN发光机理,有机及聚合物光子学材料超快光激发及非线性特性;研究纳米材料及各类微结构材料的超快光作用变化过程;研究生命及生物过程中的超快光动力学过程;研究非微扰条件下,飞秒强光与原子、分子、团簇以及各种凝聚态物质的相互作用的新机制和新理论。
5) 高温超导科学与薄膜物理
研究高温超导材料的各种非均匀性的结构及其对超导电性的影响,特别是结物理、晶界物理、非平衡超导电性等的研究;发展基于高温超导电性的电子学器件,特别是开展高温超导量子干涉器件的制备、物理研究及应用研究,推动超导电子学的实际应用和产业化;研究纳米尺度上超导电性的物理;重视在新出现的FET结构超导体和MgB2型超导体间的内在联系;开展高k薄膜材料与物理研究。
6) 新型磁性材料及应用研究
开展新型稀土磁性材料物理及应用研究。研究1-12结构的稀土-铁金属间化合物磁性材料的材料物理和磁性物理;研究金属间化合物的间隙原子磁性物理效应;并努力实现材料的产业化生产。
7)非线性科学及生命物质的物理
开展非线性物理实验和理论研究。开展时空有序态到时空混沌态的研究以及高维度时空混沌的定量研究;研究螺旋波的实时控制和时空混沌的控制等问题。开展小尺度及介观尺度的化学反应动力学。完备生物探针技术,努力实现微米量级的生物探针,达到测量活体细胞内mRNA表达的水平。为研究生物基因表达动力学做技术准备。
8) 光子学与光电子学材料与应用
进行三维及特殊结构波导及新型波导器件的制备新技术、新方法的研究;开展包括有机聚合物材料、纳米微粒掺杂及纳米团簇等新材料的光电特性研究,努力实现在光限幅新材料和光信息处理新材料上获得突破。深入开展InGaN/GaN MQW短波长激光器及相关物理问题;开展GaN基白光二极管的材料和应用研究。