凝聚态物理专业博士研究生培养方案

(学科专业代码 070205 授予 理 学 博士 学位)

一、 学科专业简介

华中师范大学凝聚态物理专业2003年获得博士学位授予权。目前有研究人员10多名，全部具有博士学位，其中教授6人，副教授3人，讲师2人。每年招收博士研究生10名左右。

二、 培养目标

1、 具有坚定正确的政治方向，有一定的马列主义素养，能用辨证唯物主义和历史唯物主义观察社会和自然，积极为建设有中国特色的社会主义事业服务；

2、 掌握扎实宽厚的凝聚态物理基础、具有分析和解决实际问题的能力，在工作中具有开拓精神和创造能力；

3、 熟练掌握一门外国语，并选修另一门外国语。

三、 研究方向

1、 凝聚态理论

2、 材料物理

3、 超导物理

4、 薄膜物理

四、 学习年限与学分

学习年限为3—8年。学分为15—18学分。

五、 课程设置与学分分配

见《课程设置与学时、学分分配表》

六、 实践环节

在第一学年应完成对所选研究方向的系统调研，要求对该方向的基础和发展简史，以及当前学科前沿研究的主要课题，存在的主要问题和发展趋势有较全面深入有认识，并向导师负责的研究组报告。

实践环节主要内容是参加本学科的学术活动，参加次数8次以上，其中2次必须是校外学术活动，每次都要有2千字以上的学习报告（由导师和导师组规定具体要求），另外本人至少主讲2次学术报告，并填写《华中师范大学博士研究生学术活动考核表》。实践活动结束后，由导师和导师组进行考核，确定合格或不合格。合格者计2学分。

七、 科学研究

1、本专业博士生在校期间必须有至少2篇专业学术论文在核心刊物上发表，其中至少有1篇学术论文被SCI等三大检索系统收录。发表论文的研究生必须是第一作者，并且是在校期间的科研成果，署名单位必须是华中师范大学,文献综述和论文摘要不计在其内。

2、本专业博士生至迟应在第二学期中确定学位论文题目，通过学位论文开题报告，并订出学位论文工作计划。

3、本专业博士生学位论文选题及学术要求为：

（1）学位论文的选题应是有关学科前沿的、有较大理论和实际应用意义的重要课题；研究内容具有一定的系统性和完整性；研究方案和成果具有一定的创造性，并有相当成果被国内外核心学术刊物所接收和发表；学位论文的综述部分应系统评述有关方向的发展，从而反映作者对该方向了解全面，有较强的分析判断能力和文字表达能力。

八、 学位论文

1．学位论文工作是研究生培养的重要组成部分，是对研究生进行科学研究或承担专门技术工作的全面训练，是培养研究生创新能力及综合运用所学知识发现问题、分析问题、解决问题能力的主要环节。应引导博士生选择学科前沿领域课题或对我国经济和社会发展有重要意义的课题，突出学位论文的创新性和先进性。应鼓励硕士生参与导师承担的科研项目，注意选择有重要应用价值的课题，学位论文要有新见解。

2．培养方案应对学位论文工作的全过程，如开题报告、论文工作检查、论文评阅和答辩程序等环节和要求作出具体规定，切实保证学位论文的质量。

3．学位论文答辩按照《华中师范大学学位授予工作实施细则》进行。

九、 培养方式与方法

1．研究生培养方式应灵活多样，采用导师负责与指导组集体培养相结合的培养方式。应充分发挥导师指导研究生的主导作用，努力体现“以生为本”的办学理念和“因材施教”的教育思想,积极调动研究生学习的主动性和自觉性，帮助研究生按时制定好个人培养计划。

2．更多地采用启发式、研讨式的教学方式，可规定研究生参加必要的学术讲座、学术报告、讨论班、社会实践和社会调查等学术活动，加强研究生的自学能力、动手能力、表达能力、写作能力和创新能力的训练和培养。

3．导师要管教管导，做好研究生的日常思想教育工作，协助院系、职能部门处理研究生的突发事件。

十、 其它

1、凡以同等学力或跨学科录取的博士生，均须补修本学科硕士生课程至少3门，并且考试须与硕士生同堂同卷，不计学分。

2、本专业博士生在学期间，必须尽可能参加学术活动（学术讲座、学术报告会、学术研讨会议等），并将有关情况记入《华中师范大学研究生参加学术活动登记表》。学业结束前，由导师对其进行考评。

3、凡本培养方案规定的学习项目均必须进行考核。考核方式、成绩评定标准以及有关要求，按《华中师范大学研究生参加考核及成绩管理的暂行规定》执行。

4、每位博士生须根据本专业培养方案，在导师的指导下，结合本人实际，在入学六个月内，制订出个人培养（学习）计划。个人培养（学习）计划经导师和专业指导组组长审定后，报院、系所和研究生处备案。

6、本专业博士生培养方案和博士个人培养计划完成与否，是审定本专业博士能否毕业和授予学位的基本依据。

课程设置表：

凝聚态物理专业博士研究生课程简介

课程编号：112207020501 课程名称：固体理论（II）

总学时： 51 学分：3 开课学期：1

开课单位：物理学院 任课教师：黄新堂，夏向军

内容概要：主要讲述了凝聚态物理在近些年来的新进展，主要内容包括: 量子霍尔效应，局域化，强关联电子系统和量子相变理论。

教材及主要参考书：

A Quantum Approach to Condensed Matter Physics, by P. L. Taylor and O. Heinonen, Cambridge University Press, 2002(世界图书出版公司大陆发行版)

Solid State Physics, by N. W. Ashcroft and N. D. Mermin, Sauders College Publishing, 1976 (世界图书出版公司大陆发行版)

Quantum Phase Transitions, by S. Sachdev, Cambridge University Press,1999, (世界图书出版公司大陆发行版)

固体理论（第二版），李正中， 高等教育出版社，2002

凝聚态物理学（上卷）, 冯端，金国钧，高等教育出版社，2003

教学方式：自学、讲授与讨论

课程编号：112207020502 课程名称：固体发光材料

总学时：51 学分：3 开课学期：1

开课单位： 物理学院 任课教师：唐成春

内容概要： 主要介绍发光现象和发光物质的基本知识，发光物质吸收激发能量的方式，始于激发态的辐射跃迁发射，无辐射跃迁，能量传递与运输，发光离子的探针作用，荧光材料，磷光材料i，上转换及其发光机理，电致发光，稀土固体激光及其其它发光材料等。

教材及主要参考书：

固体发光材料，孙家跃，杜海燕，胡文祥，化学工业出版社（2003）

教学方式：自学、讲授与讨论

课程编号：112107020506 课程名称：纳米材料与纳米结构

总学时：51 学分： 3 开课学期：1

开课单位： 物理学院 任课教师：贾志杰

内容概要：介绍纳米材料发展历史、现状，及未来发展前景；介绍纳米材料与纳米技术的基本概念、基本理论；纳米材料种类、合成方式、性能特点及应用特例，重点介绍纳米结构特点，以及纳米结构与纳米材料性能之间关系等。

教材及主要参考书：

纳米材料和纳米结构，张立德，科学出版社；

国外纳米材料技术进展与应用，朱屯等，化工出版社；

纳米复合材料，徐国才，张立德，化工出版社；

纳米材料表征，王中林，化工出版社；

纳米碳管制备、结构、物性及应用成会明。

教学方式：自学、讲授与讨论

课程编号：112108050104 课程名称：光化学与电化学

总学时： 51 学分： 3 开课学期：1

开课单位：物理学院 任课教师：余 颖

内容概要：本课程以基本的光化学和电化学原理为基础，介绍光化学在大气、水体和土壤中一些污染物迁移转化中的重要作用，电化学催化的工作原理和影响因素，以及光电化学在催化技术中的各种应用。主要内容有：光化学与电化学基础，大气环境、水体环境和土壤表面光化学过程，光化学氧化和还原原理与应用、多相光催化技术，电化学催化以及光电化学催化。

教材及主要参考书：

环境光化学，邓南圣、吴峰编著，化学工业出版社：2003

电化学，吴辉煌主编，化学工业出版社：2004

教学方式：自学、讲授与讨论

课程编号：112207020503 课程名称：凝聚态物理专题（II）

总学时： 34 学分：2 开课学期：3

开课单位：物理学院 任课教师：唐一文、陈继胜

内容概要：凝聚态物理是当代物理学中最重要和最丰产的分支学科，研究成果丰富，对技术发展影响广泛，在发展过程中新概念和新思想不断提出，所以对凝聚态物理的知识必须不断更新。在掌握了量子场论、统计物理和固体理论知识，并对科学研究已有一定体验的基础上，本课程采取前沿讲座的形式，对凝聚态物理发展中的新概念、新思想进行介绍，并介绍本学科或相关学科研究方面的重大科学问题和前沿进展，主要内容包括：对称破缺与有序化、元激发、拓扑缺陷、非平衡态等问题以及多种功能材料的研究进展等。提高博士生参与学术活动的兴趣和学术交流的能力。

教材及主要参考书：

冯端、金国钧，凝聚态物理学新论（上卷），上海科技出版社，1992。

P. W. Anderson，Basic Notions of Condensed Matter Physics, 1984.

教学方式：校内外专家主讲的学术讲座。

教学内容：专家讲座专题内容

课程编号：112107020504 课程名称：磁性物理与材料

总学时：34 学分： 2 开课学期：3

开课单位：物理学院 任课教师：唐成春、黄致新

内容概要：本课程着重介绍凝聚态物质的各种磁性现象、相关理论及物质的磁性在外界作用下的变化规律，以及磁性材料的制备和特性测量方法。主要内容有：物质磁性的宏观表现及理论解释，磁有序的量子理论，铁磁晶体内的相互作用能及磁畴结构，磁化和反磁化过程，旋磁性和铁磁共振，磁性材料概述。

教材及主要参考书：

Introduction to Magnetism and Magnetic Materials, by David Jiles Chapman & Hall, London，New York 1991

凝聚态磁性物理学，姜寿亭、 李卫 编著 ，科学出版社2003

铁磁学（上、中、下），戴道生，钟文定等 编著，科学出版社1987

教学方式：自学、讲授与讨论

课程编号：112107020505 课程名称：化学物理

总学时：34 学分： 2 开课学期：3

开课单位：物理学院 任课教师：余颖、祝志宏

内容概要：本课程以本科程度的《化学物理选论》为起点，从纳米材料的结构和特性出发，根据不同纳米材料所表现出的特性系统地讲述了合成与制备纳米材料的基本知识和纳米材料在物理、化学、生物医学等方面的应用。主要包括碳纳米管结构、性能与应用；纳米生物传感器的原理及应用；纳米材料光化学；纳米材料拉曼光谱分析以及光合作用等五部分的内容。

教材及主要参考书：

纳米材料化学 K.J.克莱邦德 主编， 化学工业出版社，2004

纳米材料及应用技术 许并杜 主编， 化学工业出版社，2004

光化学 姜月顺 主编， 化学工业出版社，2005

生物传感器 张先恩 主编， 化学工业出版社，2006

拉曼光谱在化学中的应用 朱自莹 主编，东北大学出版社，2000

教学方式：自学、讲授与讨论

课程编号：112108050101 课程名称：工程材料

总 学 时：34 学分：2 开课学期：3

开课单位：纳米研究院 任课教师：贾志杰、余颖

内容概要：主要介绍工程中常用的三大工程材料：钢铁、高分子、陶瓷的性能、用途、主要组成（包括成分和组织结构）、加工工艺等。

教材及主要参考书：

工程材料（第三版），朱张校，清华大学出版社；

材料工艺学，李树尘，陈长勇，许基清，化工出版社；

材料工程基础，王昆林，清华大学出版社；

教学方式：讲课、讨论。

课程编号：112107020507 课程名称：凝聚态物理中的量子场论方法

总学时：34 学分： 2 开课学期：3

开课单位：物理学院 任课教师：陈继胜、夏向军

内容概要：本课程以本科程度的量子力学和统计物理，固体物理为基础，从单粒子量子力学的路径积分方法开始，介绍了凝聚态物理中的新概念和新方法。主要内容有：耗散量子系统，玻色爱因斯坦凝聚，对称性自发破缺和无能隙激发，有效理论，相变理论，费米液体理论，自旋密度波，分数统计，量子霍尔效应，量子序和拓扑序等。

教材及主要参考书：

Quantum Field Theory of Many-Body Systems, by Xiao-gang Wen，Oxford University Press, 2004，中译本由高等教育出版社于2004年发行

Many-Particle Physics, by G. D. Mahan，Plenum Press, 1991

教学方式：自学、讲授与讨论

课程编号：112107020508 课程名称：表面物理与化学

总学时：34 学分： 2 开课学期：4

开课单位：物理学院 任课教师：余颖、祝志宏

内容概要：本课程是材料物理与化学专业研究生的选修课，主要介绍固体表面的物理与化学基础知识。主要内容有：金属表面结构，气体分子在表面上的吸附，Langmuir等温线，超高真空以及气压效应，表面分析技术，表面覆盖层结构及表面衍射，表面成像（扫描隧道显微镜）等。

教材及主要参考书：

An Introduction to Surface Chemistry, by Roger Nix, Department of Chemistry, University of London, UK (网络教材)

固体表面化学，丁莹如、秦关林编，上海科学技术出版社，1998

Surface Physics, by M. Protton，Oxford Physics Series, Clarendon, Oxford, 1983

教学方式：自学、讲授与讨论

课程编号：112107020509 课程名称：纳米材料与器件

总学时：34 学分： 2 开课学期：4

开课单位：物理学院 任课教师：黄致新、贺平

内容概要：本课程着重介绍纳米材料和器件的原理、量子特性、制备、加工、性能、结构和表征、检测方法，既有基本原理的阐述，也有国内外近期发展的介绍。主要内容有：纳米材料和器件及其特性，碳纳米管的可控生长与物理性质，功能纳米结构的化学控制合成与组装，自组装与材料，分子电子学，低维半导体结构和量子器件，纳电子学，低维纳米结构的量子特性和计算设计，生物芯片，微系统和纳系统。

教材及主要参考书：

纳米材料和器件 朱 静等编著 清华大学出版社 2003

敏感元器件及材料，吴兴惠 编著 ，电子工业出版社 1992

Materials Science and Engineering —An Introduction, by Wllliam D.Callister , John Wiley & Sons, Inc. 2001

教学方式：自学、讲授与讨论

课程编号：112107020510 课程名称：量子统计与临界现象

总学时：34 学分： 2 开课学期：4

开课单位：物理学院 任课教师：陈继胜、夏向军

内容概要：

教材及主要参考书：

《量子统计物理学》，北大物理系编写组，北京大学出版社1987年。

《统计物理现代教程》上册，[美]雷克著，北京大学出版社1983年。

《统计物理现代教程》下册，[美]雷克著，北京大学出版社1983年。

《统计力学》，李政道编，北京师范大学出版社1984年。

教学方式：自学、讲授与讨论

课程编号：112107020512 课程名称：电池材料

总学时：34 学分： 2 开课学期：4

开课单位：物理学院 任课教师：余颖、祝志宏

内容概要：本课程以固态物理为基础，主要介绍目前各种电池如太阳能电池、锂离子电池以及燃料电池等的工作原理，组成材料的分类、工作机理以及特点。主要内容有：固体材料的缺陷及其表征，固体电解质，太阳能电池材料，锂离子电池的电极材料及电极过程以及固体氧化物燃料电池电池材料等。

教材及主要参考书：

锂离子电池，吴宇平编著，化学工业出版社：2004

高分子电池材料，陈振兴主编，化学工业出版社：2005

先进电池材料，李景虹编，化学工业出版社：2004

太阳电池材料，杨德仁编，化学工业出版社：2007

教学方式：讲课、讨论、自学。

课程编号：112107020511 课程名称：仿生材料

总学时：34 学分： 2 开课学期：4

开课单位：物理学院 任课教师：余颖、祝志宏

内容概要：进入21世纪，智能材料体系的内涵不断扩大、领域逐渐拓宽，突出的特点是基础研究与应用研究紧密结合、仿生技术与纳米技术紧密结合。本课程从智能材料入手，结合纳米研究院所做工作，对仿生智能纳米界面材料进行较为全面的介绍，同时引入合成生物医用材料所用到的仿生技术，为研究生对仿生技术的应用提供了理论基础。

教材及主要参考书：

江雷，冯琳，仿生智能纳米界面材料，化学工业出版社，2007

J.H.芬德勒，尖端材料膜模拟，科学出版社，2005

李永军，刘春艳，有序纳米结构薄膜材料，化学工业出版社，2006

徐晓宙，生物材料学，科学出版社，2006

教学方式：讲课、讨论、自学。