物理学前沿专题

《物理前沿专题》教学大纲

本课程教学大纲依据应用物理学专业2015版人才培养方案制定。

课程名称：物理前沿专题

课程代码：B1509121

课程管理：数理学院应用物理学教研室

教学对象：应用物理学专业

教学时数：总时数 32学时，其中理论教学 32 学时，实验实训 0 学时。

课程学分：2

课程开始学期：5

课程性质：专业教育拓展课程

课程衔接：（1）先修课程：无先修课程

（2）后续课程：多门专业课

一、课程教学目标及要求

本课程的教学的目标是：1、开阔本科高年级学生和研究生的物理学视野，使他们对物理学的各个前沿问题有一些初步的了解，以便于今后选择适合的研究或作领域；2、给学生今后的学习与研究提供一个向导；3、激发学生对物理学，特别是对基础物理学和理论物理学的热情，鼓励他们从事物理学教学与研究工作，为发展中国和世界的物理学做出项献。

二、教学内容及要求

第一专题信息技术前沿（发展趋势）

（一）教学目标

使学生对信息技术前沿（发展趋势）有比较深入的了解和掌握。

（二）知识点及要求

1. 低维半导体结构中量子信息基础研究

2．单个小量子结构物理

3．硅基光电子集成中的纳米结构设计及其基本物理问题和基本功能研究（三）教学重点与难点

重点难点：

低维半导体结构中的量子信息、单个小量子结构物理、硅基光电子集成中的纳米结构设计及其基本物理问题和基本功能

第二专题分子层面的信息技术及相关技术

（一）教学目标

使学生对分子层面的信息技术及相关技术有比较深入的了解和掌握。

（二）知识点及要求

1. 固态量子信息过程与分子电子器件

2．在分子层次上的基本问题与应用研究

（三）教学重点与难点

重点难点：

固态量子信息过程与分子电子器件

在分子层次上的基本问题与应用研究

学生掌握要点：

1. 固态量子信息过程与分子电子器件

2．在分子层次上的基本问题与应用研究

第三专题材料科学技术前沿

（一）教学目标

使学生对材料科学技术前沿有比较深入的了解和掌握。

（二）知识点及要求

1. 自旋电子学

2．有机固体材料的机理研究及设计与合成

3．半导体材料中与自旋有关的量子现象

（三）教学重点与难点

重点难点：

自旋电子学、有机固体材料的机理研究及设计与合成

、半导体材料中与自旋有关的量子现象

学生掌握要点：

1. 自旋电子学

2．有机固体材料的机理研究及设计与合成

3．半导体材料中与自旋有关的量子现象

第四专题超导理论和技术动态

（一）教学目标

使学生对超导理论和技术动态有更多的了解和掌握。

（二）知识点及要求

1. 现阶段超导理论和技术动态

2．超导理论和技术发展的方向

3．超高压下凝聚态物质的结构、性质与相互作用基本规律

4．多铁性材料及其多场耦合效应

（三）教学重点与难点

重点难点：

超导理论和技术、

超高压下凝聚态物质的结构、性质与相互作用基本规律

多铁性材料及其多场耦合效应

学生掌握要点：

1. 现阶段超导理论和技术动态

2．超导理论和技术发展的方向

3．超高压下凝聚态物质的结构、性质与相互作用基本规律

4．多铁性材料及其多场耦合效应

第五专题晶体、液晶、光子晶体----声子晶体

（一）教学目标

使学生对晶体、液晶、光子晶体----声子晶体，有更多的了解和掌握。（二）知识点及要求

1. 晶体

2．液晶

3．光子晶体----声子晶体

（三）教学重点与难点

重点难点：

晶体、液晶、光子晶体----声子晶体

学生掌握要点：

1. 晶体

2．液晶

3．光子晶体----声子晶体

第六专题等离子体技术前沿

（一）教学目标

使学生对等离子体技术前沿有更多的了解和掌握。（二）知识点及要求

1. 等离子体简介

2．等离子体物理学科发展简史

3．等离子体性质

4、等离子体中电磁场

5、磁场对等离子体的作用

6、等离子体的应用

7、热等离子体的应用

（三）教学重点与难点

重点难点：

等离子体性质、

等离子体中电磁场

磁场对等离子体的作用

等离子体的应用

热等离子体的应用

学生掌握要点：

1．等离子体物理学科发展简史

2．等离子体性质

3、等离子体中电磁场

4、磁场对等离子体的作用

5、等离子体的应用

6、热等离子体的应用

第七专题物理学在生物、生命科学中的重要作用

（一）教学目标

使学生非常明确的知道物理学在生物、生命科学中起着非常重要的作用（二）知识点及要求

1. 单分子操纵与单分子生物物理研究动态

2．蛋白质折叠的物理机制和复杂性表征的研究

3．蛋白质与DNA的相互作用

4、关于染色体结构与组装的研究动态

5、在现代生物和生命科学中所采用的最新研究手段

（三）教学重点与难点

重点难点：

单分子操纵与单分子生物物理

蛋白质折叠的物理机制和复杂性表征

蛋白质与DNA的相互作用

关于染色体结构与组装的研究

在现代生物和生命科学中所采用的最新研究手段

学生掌握要点：

1. 单分子操纵与单分子生物物理研究

2．蛋白质折叠的物理机制和复杂性表征的研究

3．蛋白质与DNA的相互作用

4、关于染色体结构与组装的研究

5、在现代生物和生命科学中所采用的最新研究手段