4，理论物理专业的凝聚态理论跟凝聚态物理专业有什么区别当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。凝聚态物理学是目前物理学各分支学科中最大的研究领域，据说现在物理系博士生中有1/4研究的就是凝聚态物理 。凝聚态物理学研究的对象和人们的日常生活可以说是最近的，比如我们现在手机电脑背后的科学基础基本上都是凝聚态物理学，但凝聚态物理这个名字又是离普通人最远的 。对于普通人来说，天体物理，核物理，粒子物理，以及原子分子和激光物理都是不需要解释的，虽然普通人不懂天体物理，但天体物理是干什么的，普通人仅通过天体物理这四个字也可以猜的差不多 。但凝聚态物理，普通人看不懂，学科没有一个好名字对学科的发展是不利的，比如我在上大学的时候，系里最好的专业是晶体物理，但我觉得这个名字不如理论物理酷，于是就选了理论物理 。但等真学了几年，了解多了一些，才发现其实理论物理研究的某些前沿也是和晶体结构有关系的事情（举个例子，两个单层石墨烯转一个小角度，就变成了超导体），但理论物理不做实验，不能真的把自己研究的东西做出来，至少对我来说是不太酷的 。“魔角”石墨烯被自然、物理世界等评为今年最重要的科学发现 。如果没有一个好名字的话，即便对一个行业内的人来说要想对外行解释清楚也是十分困难的 。比如说你问我什么是凝聚态物理，我能想到的回答就是把这个学科的发展历史给你简单列一列，这不是一句话能说清楚的 。凝聚态物理的前身是固体物理，这个名字不用解释，普通人也知道物体有三态，固体物理就是研究固体的 。固体有种种物性，比如导电性不同，根据导电性的不同可分为金属，半导体和绝缘体 。固体物理就是研究这些的，而研究这些的前提是必须有量子力学 。因为物质是原子构成的，原子是由电子和原子核构成的 。所谓固体就是一堆原子核和一堆电子，其中电子的运动又更关键一些，打个比方就是原子核是舞台，电子是舞台上的演员 。研究电子必须要用量子力学 。量子力学出来后，关于金属的研究获得了很大的进步，典型的工作有玻姆和派因斯的等离激元等 。更重要的是电子能带论，能带论构成了半导体物理学的基础，半导体物理是计算机的基础，而计算机是今天信息革命与信息社会的基础，凝聚态物理逐渐取代粒子物理成为物理学研究的主流和这一点关系很大 。除了金属和半导体外，固体物理中典型的研究领域还有超导与磁学 。超导潜在地有很大很广阔的工业前景，并且在科学上也是很有趣的 。而磁学和半导体物理一样也是信息技术的基础，因为信息的存储目前主要还是依靠磁性，同时磁性也是典型的量子现象 。两次获得诺贝尔物理奖的巴丁是固体物理学的标杆性人物，他发明了晶体管，解释了常规超导体的物理机制 。固体物理虽然被泡利说成是脏的（意味着要做近似，意味着说不清），但在上世纪后半叶仍然获得了很大发展 。同时在上世纪的80年代开始出现了一系列的新研究，这些新研究被当时的物理学家认为已经突破了传统固体物理学研究的范式 。比如：高温超导，量子霍尔效应，碳60，超晶格，准晶等 。传统的固体物理强调周期对称，在长、宽、高三个维度上的周期性堆砌构成了我们看到的固体 。但现在发现打破周期性，或在一个、两个甚至三个维度上打破周期对称会发现一系列以前观察不到的新现象 。从上世纪80年代开始，物理学家就逐渐开始用凝聚态物理这个名字来概括他们越来越广阔的研究对象 。与此同时由于以上研究与产业离的比较近，来自政府以及工业界的投资也越来越多 。最近40年以来，凝聚态物理学的发展是很迅速的，人们可以在纳米尺度上设计很复杂的物质结构，利用各种量子效应来操控电子或自旋的状态，它既是未来量子计算的基础，也是延续经典计算摩尔定律的基础 。英特尔公司和伯克利大学最近宣布了新的基于多铁和拓扑材料的新器件，有望延续摩尔定律 。摩尔定律的基础就是负责信息存储或运算的器件尺寸可以越做越小（小型化），或者完成单次信息存储或运算的能量消耗可以越来越小（节约能量） 。这对应的是计算机运算的速度越来越快，或我们手机的待电时间可以越来越长 。从这个角度材料物理这个名字也许更能概括这个领域的研究 。但问题是材料物理这个名字一般是搞工程的人讲的，有其传统内涵，而现在凝聚态物理学家研究的对象是突破了材料物理的传统内涵的，于是某些凝聚态物理学家更喜欢用量子材料这个新名字来概括他们的研究 。不幸英年早逝的张首晟教授是凝聚态物理学最近三十年的标杆性人物 。当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。凝聚态物理学是目前物理学各分支学科中最大的研究领域，据说现在物理系博士生中有1/4研究的就是凝聚态物理 。凝聚态物理学研究的对象和人们的日常生活可以说是最近的，比如我们现在手机电脑背后的科学基础基本上都是凝聚态物理学，但凝聚态物理这个名字又是离普通人最远的 。对于普通人来说，天体物理，核物理，粒子物理，以及原子分子和激光物理都是不需要解释的，虽然普通人不懂天体物理，但天体物理是干什么的，普通人仅通过天体物理这四个字也可以猜的差不多 。但凝聚态物理，普通人看不懂，学科没有一个好名字对学科的发展是不利的，比如我在上大学的时候，系里最好的专业是晶体物理，但我觉得这个名字不如理论物理酷，于是就选了理论物理 。但等真学了几年，了解多了一些，才发现其实理论物理研究的某些前沿也是和晶体结构有关系的事情（举个例子，两个单层石墨烯转一个小角度，就变成了超导体），但理论物理不做实验，不能真的把自己研究的东西做出来，至少对我来说是不太酷的 。“魔角”石墨烯被自然、物理世界等评为今年最重要的科学发现 。如果没有一个好名字的话，即便对一个行业内的人来说要想对外行解释清楚也是十分困难的 。比如说你问我什么是凝聚态物理，我能想到的回答就是把这个学科的发展历史给你简单列一列，这不是一句话能说清楚的 。凝聚态物理的前身是固体物理，这个名字不用解释，普通人也知道物体有三态，固体物理就是研究固体的 。固体有种种物性，比如导电性不同，根据导电性的不同可分为金属，半导体和绝缘体 。固体物理就是研究这些的，而研究这些的前提是必须有量子力学 。因为物质是原子构成的，原子是由电子和原子核构成的 。所谓固体就是一堆原子核和一堆电子，其中电子的运动又更关键一些，打个比方就是原子核是舞台，电子是舞台上的演员 。研究电子必须要用量子力学 。量子力学出来后，关于金属的研究获得了很大的进步，典型的工作有玻姆和派因斯的等离激元等 。更重要的是电子能带论，能带论构成了半导体物理学的基础，半导体物理是计算机的基础，而计算机是今天信息革命与信息社会的基础，凝聚态物理逐渐取代粒子物理成为物理学研究的主流和这一点关系很大 。除了金属和半导体外，固体物理中典型的研究领域还有超导与磁学 。超导潜在地有很大很广阔的工业前景，并且在科学上也是很有趣的 。而磁学和半导体物理一样也是信息技术的基础，因为信息的存储目前主要还是依靠磁性，同时磁性也是典型的量子现象 。两次获得诺贝尔物理奖的巴丁是固体物理学的标杆性人物，他发明了晶体管，解释了常规超导体的物理机制 。固体物理虽然被泡利说成是脏的（意味着要做近似，意味着说不清），但在上世纪后半叶仍然获得了很大发展 。同时在上世纪的80年代开始出现了一系列的新研究，这些新研究被当时的物理学家认为已经突破了传统固体物理学研究的范式 。比如：高温超导，量子霍尔效应，碳60，超晶格，准晶等 。传统的固体物理强调周期对称，在长、宽、高三个维度上的周期性堆砌构成了我们看到的固体 。但现在发现打破周期性，或在一个、两个甚至三个维度上打破周期对称会发现一系列以前观察不到的新现象 。从上世纪80年代开始，物理学家就逐渐开始用凝聚态物理这个名字来概括他们越来越广阔的研究对象 。与此同时由于以上研究与产业离的比较近，来自政府以及工业界的投资也越来越多 。最近40年以来，凝聚态物理学的发展是很迅速的，人们可以在纳米尺度上设计很复杂的物质结构，利用各种量子效应来操控电子或自旋的状态，它既是未来量子计算的基础，也是延续经典计算摩尔定律的基础 。英特尔公司和伯克利大学最近宣布了新的基于多铁和拓扑材料的新器件，有望延续摩尔定律 。摩尔定律的基础就是负责信息存储或运算的器件尺寸可以越做越小（小型化），或者完成单次信息存储或运算的能量消耗可以越来越小（节约能量） 。这对应的是计算机运算的速度越来越快，或我们手机的待电时间可以越来越长 。从这个角度材料物理这个名字也许更能概括这个领域的研究 。但问题是材料物理这个名字一般是搞工程的人讲的，有其传统内涵，而现在凝聚态物理学家研究的对象是突破了材料物理的传统内涵的，于是某些凝聚态物理学家更喜欢用量子材料这个新名字来概括他们的研究 。不幸英年早逝的张首晟教授是凝聚态物理学最近三十年的标杆性人物 。凝聚态物理学是目前所有物理学研究领域中最大的一个分支 。它早期研究的主要对象是金属和半导体等 。从对称性的角度说，它研究的主要是具有平移对称性的系统，使用的方法是量子力学，这类研究一般被称为固体物理 。固体物理的研究有很重要的应用背景，比如金属是重要的结构材料，而半导体是重要的功能材料，金属（最重要的金属材料是钢铁）和半导体都是工业社会的基础 。比如钢铁是造船、建筑等行业的基础，而半导体是芯片和信息社会的基础等等 。在金属物理和半导体物理之后，固体物理本身也逐渐突破原来的界限，“进化”为所谓的凝聚态物理学，在这个过程中朗道和安德森这两位科学家最为重要，他们都被称为凝聚态物理学之父 。安德森（1923-）固体物理假设材料具有理想的三维周期结构，在此基础上我们用量子力学研究其中晶格本身的运动，电子的运动，或磁性等等 。而在凝聚态物理学的研究中我们不假设材料有理想的三维周期结构，最典型的例子有准晶，无序，掺杂，超晶格等 。最近的一些进展，我们甚至会研究具有拓扑序的一些物质结构等 。换句话说所谓凝聚态物理专业就是研究以上课题的，从方法上说有的物理学家偏重实验，有的偏重计算，有的偏重理论 。但他们面对的物理问题是一样的，比如都研究高温超导问题，或都研究石墨烯等等 。泛泛而言凝聚态物理专业会有偏理论和偏实验的两大方向，凝聚态理论会学很多高级的理论课程，比如要掌握不少量子场论的技巧，从这个角度好的理论凝聚态物理学家也是好的理论物理学家，因为他们使用的基本工具是一样的 。劳伏林（1950-）是一位著名的理论凝聚态物理学家 。（华人科学家张首晟和文小刚按其研究领域也是理论凝聚态）现在从事凝聚态实验工作的物理学家会比较依赖于实验仪器，传统上我们认为凝聚态物理是小科学，但现在凝聚态物理学家也正在使用越来越大，越来越昂贵的科学仪器，比如中国最近正在建设的散裂中子源就是研究凝聚态物理学的大型实验仪器 。位于广东东莞的中国散裂中子源 。现在计算在凝聚态物理学研究中的地位越来越重要，而且相对来说掌握的门槛不高，因为主要是通过标准的商业化软件来对材料进行模拟和计算，不论是实验背景的还是理论背景的凝聚态物理学家都能从中受益，并且不大受条件的限制（理论太难，实验太贵） 。VASP是一种常见第一性原理计算软件 。当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。凝聚态物理学是目前物理学各分支学科中最大的研究领域，据说现在物理系博士生中有1/4研究的就是凝聚态物理 。凝聚态物理学研究的对象和人们的日常生活可以说是最近的，比如我们现在手机电脑背后的科学基础基本上都是凝聚态物理学，但凝聚态物理这个名字又是离普通人最远的 。对于普通人来说，天体物理，核物理，粒子物理，以及原子分子和激光物理都是不需要解释的，虽然普通人不懂天体物理，但天体物理是干什么的，普通人仅通过天体物理这四个字也可以猜的差不多 。但凝聚态物理，普通人看不懂，学科没有一个好名字对学科的发展是不利的，比如我在上大学的时候，系里最好的专业是晶体物理，但我觉得这个名字不如理论物理酷，于是就选了理论物理 。但等真学了几年，了解多了一些，才发现其实理论物理研究的某些前沿也是和晶体结构有关系的事情（举个例子，两个单层石墨烯转一个小角度，就变成了超导体），但理论物理不做实验，不能真的把自己研究的东西做出来，至少对我来说是不太酷的 。“魔角”石墨烯被自然、物理世界等评为今年最重要的科学发现 。如果没有一个好名字的话，即便对一个行业内的人来说要想对外行解释清楚也是十分困难的 。比如说你问我什么是凝聚态物理，我能想到的回答就是把这个学科的发展历史给你简单列一列，这不是一句话能说清楚的 。凝聚态物理的前身是固体物理，这个名字不用解释，普通人也知道物体有三态，固体物理就是研究固体的 。固体有种种物性，比如导电性不同，根据导电性的不同可分为金属，半导体和绝缘体 。固体物理就是研究这些的，而研究这些的前提是必须有量子力学 。因为物质是原子构成的，原子是由电子和原子核构成的 。所谓固体就是一堆原子核和一堆电子，其中电子的运动又更关键一些，打个比方就是原子核是舞台，电子是舞台上的演员 。研究电子必须要用量子力学 。量子力学出来后，关于金属的研究获得了很大的进步，典型的工作有玻姆和派因斯的等离激元等 。更重要的是电子能带论，能带论构成了半导体物理学的基础，半导体物理是计算机的基础，而计算机是今天信息革命与信息社会的基础，凝聚态物理逐渐取代粒子物理成为物理学研究的主流和这一点关系很大 。除了金属和半导体外，固体物理中典型的研究领域还有超导与磁学 。超导潜在地有很大很广阔的工业前景，并且在科学上也是很有趣的 。而磁学和半导体物理一样也是信息技术的基础，因为信息的存储目前主要还是依靠磁性，同时磁性也是典型的量子现象 。两次获得诺贝尔物理奖的巴丁是固体物理学的标杆性人物，他发明了晶体管，解释了常规超导体的物理机制 。固体物理虽然被泡利说成是脏的（意味着要做近似，意味着说不清），但在上世纪后半叶仍然获得了很大发展 。同时在上世纪的80年代开始出现了一系列的新研究，这些新研究被当时的物理学家认为已经突破了传统固体物理学研究的范式 。比如：高温超导，量子霍尔效应，碳60，超晶格，准晶等 。传统的固体物理强调周期对称，在长、宽、高三个维度上的周期性堆砌构成了我们看到的固体 。但现在发现打破周期性，或在一个、两个甚至三个维度上打破周期对称会发现一系列以前观察不到的新现象 。从上世纪80年代开始，物理学家就逐渐开始用凝聚态物理这个名字来概括他们越来越广阔的研究对象 。与此同时由于以上研究与产业离的比较近，来自政府以及工业界的投资也越来越多 。最近40年以来，凝聚态物理学的发展是很迅速的，人们可以在纳米尺度上设计很复杂的物质结构，利用各种量子效应来操控电子或自旋的状态，它既是未来量子计算的基础，也是延续经典计算摩尔定律的基础 。英特尔公司和伯克利大学最近宣布了新的基于多铁和拓扑材料的新器件，有望延续摩尔定律 。摩尔定律的基础就是负责信息存储或运算的器件尺寸可以越做越小（小型化），或者完成单次信息存储或运算的能量消耗可以越来越小（节约能量） 。这对应的是计算机运算的速度越来越快，或我们手机的待电时间可以越来越长 。从这个角度材料物理这个名字也许更能概括这个领域的研究 。但问题是材料物理这个名字一般是搞工程的人讲的，有其传统内涵，而现在凝聚态物理学家研究的对象是突破了材料物理的传统内涵的，于是某些凝聚态物理学家更喜欢用量子材料这个新名字来概括他们的研究 。不幸英年早逝的张首晟教授是凝聚态物理学最近三十年的标杆性人物 。凝聚态物理学是目前所有物理学研究领域中最大的一个分支 。它早期研究的主要对象是金属和半导体等 。从对称性的角度说，它研究的主要是具有平移对称性的系统，使用的方法是量子力学，这类研究一般被称为固体物理 。固体物理的研究有很重要的应用背景，比如金属是重要的结构材料，而半导体是重要的功能材料，金属（最重要的金属材料是钢铁）和半导体都是工业社会的基础 。比如钢铁是造船、建筑等行业的基础，而半导体是芯片和信息社会的基础等等 。在金属物理和半导体物理之后，固体物理本身也逐渐突破原来的界限，“进化”为所谓的凝聚态物理学，在这个过程中朗道和安德森这两位科学家最为重要，他们都被称为凝聚态物理学之父 。安德森（1923-）固体物理假设材料具有理想的三维周期结构，在此基础上我们用量子力学研究其中晶格本身的运动，电子的运动，或磁性等等 。而在凝聚态物理学的研究中我们不假设材料有理想的三维周期结构，最典型的例子有准晶，无序，掺杂，超晶格等 。最近的一些进展，我们甚至会研究具有拓扑序的一些物质结构等 。换句话说所谓凝聚态物理专业就是研究以上课题的，从方法上说有的物理学家偏重实验，有的偏重计算，有的偏重理论 。但他们面对的物理问题是一样的，比如都研究高温超导问题，或都研究石墨烯等等 。泛泛而言凝聚态物理专业会有偏理论和偏实验的两大方向，凝聚态理论会学很多高级的理论课程，比如要掌握不少量子场论的技巧，从这个角度好的理论凝聚态物理学家也是好的理论物理学家，因为他们使用的基本工具是一样的 。劳伏林（1950-）是一位著名的理论凝聚态物理学家 。（华人科学家张首晟和文小刚按其研究领域也是理论凝聚态）现在从事凝聚态实验工作的物理学家会比较依赖于实验仪器，传统上我们认为凝聚态物理是小科学，但现在凝聚态物理学家也正在使用越来越大，越来越昂贵的科学仪器，比如中国最近正在建设的散裂中子源就是研究凝聚态物理学的大型实验仪器 。位于广东东莞的中国散裂中子源 。现在计算在凝聚态物理学研究中的地位越来越重要，而且相对来说掌握的门槛不高，因为主要是通过标准的商业化软件来对材料进行模拟和计算，不论是实验背景的还是理论背景的凝聚态物理学家都能从中受益，并且不大受条件的限制（理论太难，实验太贵） 。VASP是一种常见第一性原理计算软件 。凝聚态物理学是物理学领域，涉及物质的宏观和微观物理特性 。特别是它关注的是当系统中的成分数量非常大并且成分之间的相互作用很强时出现的“浓缩”阶段 。图 二阶量子相变的相图最熟悉的凝聚相的例子是固体和液体（本质来自于原子之间的电磁力作用） 。凝聚态物理学家试图通过使用物理定律来理解这些阶段的行为 。特别的，这些物理定律它们包括量子力学，电磁学和统计力学的定律等 。最常见的凝聚相是固体和液体，而更奇特的凝聚相包括某些材料在低温下表现出的超导相，原子晶格上的自旋的铁磁和反铁磁相，以及在超冷原子系统中发现的玻色 - 爱因斯坦凝聚 。凝聚态物理的研究涉及通过实验探针测量各种材料特性以及使用理论物理方法开发有助于理解物理行为的数学模型等 。可用于研究的系统和现象的多样性使凝聚态物理学成为当代物理学中最活跃的领域：三分之一的美国物理学家自我认同为凝聚态物理学家，凝聚态物理学系也是美国物理学会最大的一个部门 。该领域与化学，材料科学和纳米技术重叠，并与原子物理学和生物物理学密切相关 。物理学中的各种主题，如晶体学，冶金学，弹性学，磁学等，直到20世纪40年代才被视为不同的领域，当时它们被归为固态物理学 。大约在20世纪60年代，液体物理性质的研究被添加到这个列表中，形成了凝聚态物理新的相关专业的基础 。相关实验实验凝聚态物理涉及使用实验探针试图发现材料的新特性 。这种探针包括电场和磁场的影响，测量响应函数，传输特性和测温 。通常使用的实验方法包括光谱，用探针，例如X射线，红外光以及非弹性中子散射 ; 研究热响应，例如比热和通过热传导和热传导测量传输 。冷原子气体实验光学晶格中的超冷原子捕获是凝聚态物理学 。该方法涉及使用光学激光器形成干涉图案，其充当晶格，其中离子或原子可以在非常低的温度下放置 。光学晶格中的冷原子被用作量子模拟器，也就是说，它们作为可控系统，可以模拟更复杂系统的行为，例如受抑制的磁体 。特别地，它们被用于工程化一维，二维和三维晶格用于Hubbard模型具有预先指定的参数，并研究反铁磁和旋转液体排序的相变 。图 在超冷铷原子气体中观察到的第一个玻色 - 爱因斯坦凝聚物当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。凝聚态物理学是目前物理学各分支学科中最大的研究领域，据说现在物理系博士生中有1/4研究的就是凝聚态物理 。凝聚态物理学研究的对象和人们的日常生活可以说是最近的，比如我们现在手机电脑背后的科学基础基本上都是凝聚态物理学，但凝聚态物理这个名字又是离普通人最远的 。对于普通人来说，天体物理，核物理，粒子物理，以及原子分子和激光物理都是不需要解释的，虽然普通人不懂天体物理，但天体物理是干什么的，普通人仅通过天体物理这四个字也可以猜的差不多 。但凝聚态物理，普通人看不懂，学科没有一个好名字对学科的发展是不利的，比如我在上大学的时候，系里最好的专业是晶体物理，但我觉得这个名字不如理论物理酷，于是就选了理论物理 。但等真学了几年，了解多了一些，才发现其实理论物理研究的某些前沿也是和晶体结构有关系的事情（举个例子，两个单层石墨烯转一个小角度，就变成了超导体），但理论物理不做实验，不能真的把自己研究的东西做出来，至少对我来说是不太酷的 。“魔角”石墨烯被自然、物理世界等评为今年最重要的科学发现 。如果没有一个好名字的话，即便对一个行业内的人来说要想对外行解释清楚也是十分困难的 。比如说你问我什么是凝聚态物理，我能想到的回答就是把这个学科的发展历史给你简单列一列，这不是一句话能说清楚的 。凝聚态物理的前身是固体物理，这个名字不用解释，普通人也知道物体有三态，固体物理就是研究固体的 。固体有种种物性，比如导电性不同，根据导电性的不同可分为金属，半导体和绝缘体 。固体物理就是研究这些的，而研究这些的前提是必须有量子力学 。因为物质是原子构成的，原子是由电子和原子核构成的 。所谓固体就是一堆原子核和一堆电子，其中电子的运动又更关键一些，打个比方就是原子核是舞台，电子是舞台上的演员 。研究电子必须要用量子力学 。量子力学出来后，关于金属的研究获得了很大的进步，典型的工作有玻姆和派因斯的等离激元等 。更重要的是电子能带论，能带论构成了半导体物理学的基础，半导体物理是计算机的基础，而计算机是今天信息革命与信息社会的基础，凝聚态物理逐渐取代粒子物理成为物理学研究的主流和这一点关系很大 。除了金属和半导体外，固体物理中典型的研究领域还有超导与磁学 。超导潜在地有很大很广阔的工业前景，并且在科学上也是很有趣的 。而磁学和半导体物理一样也是信息技术的基础，因为信息的存储目前主要还是依靠磁性，同时磁性也是典型的量子现象 。两次获得诺贝尔物理奖的巴丁是固体物理学的标杆性人物，他发明了晶体管，解释了常规超导体的物理机制 。固体物理虽然被泡利说成是脏的（意味着要做近似，意味着说不清），但在上世纪后半叶仍然获得了很大发展 。同时在上世纪的80年代开始出现了一系列的新研究，这些新研究被当时的物理学家认为已经突破了传统固体物理学研究的范式 。比如：高温超导，量子霍尔效应，碳60，超晶格，准晶等 。传统的固体物理强调周期对称，在长、宽、高三个维度上的周期性堆砌构成了我们看到的固体 。但现在发现打破周期性，或在一个、两个甚至三个维度上打破周期对称会发现一系列以前观察不到的新现象 。从上世纪80年代开始，物理学家就逐渐开始用凝聚态物理这个名字来概括他们越来越广阔的研究对象 。与此同时由于以上研究与产业离的比较近，来自政府以及工业界的投资也越来越多 。最近40年以来，凝聚态物理学的发展是很迅速的，人们可以在纳米尺度上设计很复杂的物质结构，利用各种量子效应来操控电子或自旋的状态，它既是未来量子计算的基础，也是延续经典计算摩尔定律的基础 。英特尔公司和伯克利大学最近宣布了新的基于多铁和拓扑材料的新器件，有望延续摩尔定律 。摩尔定律的基础就是负责信息存储或运算的器件尺寸可以越做越小（小型化），或者完成单次信息存储或运算的能量消耗可以越来越小（节约能量） 。这对应的是计算机运算的速度越来越快，或我们手机的待电时间可以越来越长 。从这个角度材料物理这个名字也许更能概括这个领域的研究 。但问题是材料物理这个名字一般是搞工程的人讲的，有其传统内涵，而现在凝聚态物理学家研究的对象是突破了材料物理的传统内涵的，于是某些凝聚态物理学家更喜欢用量子材料这个新名字来概括他们的研究 。不幸英年早逝的张首晟教授是凝聚态物理学最近三十年的标杆性人物 。当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。凝聚态物理学是目前物理学各分支学科中最大的研究领域，据说现在物理系博士生中有1/4研究的就是凝聚态物理 。凝聚态物理学研究的对象和人们的日常生活可以说是最近的，比如我们现在手机电脑背后的科学基础基本上都是凝聚态物理学，但凝聚态物理这个名字又是离普通人最远的 。对于普通人来说，天体物理，核物理，粒子物理，以及原子分子和激光物理都是不需要解释的，虽然普通人不懂天体物理，但天体物理是干什么的，普通人仅通过天体物理这四个字也可以猜的差不多 。但凝聚态物理，普通人看不懂，学科没有一个好名字对学科的发展是不利的，比如我在上大学的时候，系里最好的专业是晶体物理，但我觉得这个名字不如理论物理酷，于是就选了理论物理 。但等真学了几年，了解多了一些，才发现其实理论物理研究的某些前沿也是和晶体结构有关系的事情（举个例子，两个单层石墨烯转一个小角度，就变成了超导体），但理论物理不做实验，不能真的把自己研究的东西做出来，至少对我来说是不太酷的 。“魔角”石墨烯被自然、物理世界等评为今年最重要的科学发现 。如果没有一个好名字的话，即便对一个行业内的人来说要想对外行解释清楚也是十分困难的 。比如说你问我什么是凝聚态物理，我能想到的回答就是把这个学科的发展历史给你简单列一列，这不是一句话能说清楚的 。凝聚态物理的前身是固体物理，这个名字不用解释，普通人也知道物体有三态，固体物理就是研究固体的 。固体有种种物性，比如导电性不同，根据导电性的不同可分为金属，半导体和绝缘体 。固体物理就是研究这些的，而研究这些的前提是必须有量子力学 。因为物质是原子构成的，原子是由电子和原子核构成的 。所谓固体就是一堆原子核和一堆电子，其中电子的运动又更关键一些，打个比方就是原子核是舞台，电子是舞台上的演员 。研究电子必须要用量子力学 。量子力学出来后，关于金属的研究获得了很大的进步，典型的工作有玻姆和派因斯的等离激元等 。更重要的是电子能带论，能带论构成了半导体物理学的基础，半导体物理是计算机的基础，而计算机是今天信息革命与信息社会的基础，凝聚态物理逐渐取代粒子物理成为物理学研究的主流和这一点关系很大 。除了金属和半导体外，固体物理中典型的研究领域还有超导与磁学 。超导潜在地有很大很广阔的工业前景，并且在科学上也是很有趣的 。而磁学和半导体物理一样也是信息技术的基础，因为信息的存储目前主要还是依靠磁性，同时磁性也是典型的量子现象 。两次获得诺贝尔物理奖的巴丁是固体物理学的标杆性人物，他发明了晶体管，解释了常规超导体的物理机制 。固体物理虽然被泡利说成是脏的（意味着要做近似，意味着说不清），但在上世纪后半叶仍然获得了很大发展 。同时在上世纪的80年代开始出现了一系列的新研究，这些新研究被当时的物理学家认为已经突破了传统固体物理学研究的范式 。比如：高温超导，量子霍尔效应，碳60，超晶格，准晶等 。传统的固体物理强调周期对称，在长、宽、高三个维度上的周期性堆砌构成了我们看到的固体 。但现在发现打破周期性，或在一个、两个甚至三个维度上打破周期对称会发现一系列以前观察不到的新现象 。从上世纪80年代开始，物理学家就逐渐开始用凝聚态物理这个名字来概括他们越来越广阔的研究对象 。与此同时由于以上研究与产业离的比较近，来自政府以及工业界的投资也越来越多 。最近40年以来，凝聚态物理学的发展是很迅速的，人们可以在纳米尺度上设计很复杂的物质结构，利用各种量子效应来操控电子或自旋的状态，它既是未来量子计算的基础，也是延续经典计算摩尔定律的基础 。英特尔公司和伯克利大学最近宣布了新的基于多铁和拓扑材料的新器件，有望延续摩尔定律 。摩尔定律的基础就是负责信息存储或运算的器件尺寸可以越做越小（小型化），或者完成单次信息存储或运算的能量消耗可以越来越小（节约能量） 。这对应的是计算机运算的速度越来越快，或我们手机的待电时间可以越来越长 。从这个角度材料物理这个名字也许更能概括这个领域的研究 。但问题是材料物理这个名字一般是搞工程的人讲的，有其传统内涵，而现在凝聚态物理学家研究的对象是突破了材料物理的传统内涵的，于是某些凝聚态物理学家更喜欢用量子材料这个新名字来概括他们的研究 。不幸英年早逝的张首晟教授是凝聚态物理学最近三十年的标杆性人物 。凝聚态物理学是物理学领域，涉及物质的宏观和微观物理特性 。特别是它关注的是当系统中的成分数量非常大并且成分之间的相互作用很强时出现的“浓缩”阶段 。图 二阶量子相变的相图最熟悉的凝聚相的例子是固体和液体（本质来自于原子之间的电磁力作用） 。凝聚态物理学家试图通过使用物理定律来理解这些阶段的行为 。特别的，这些物理定律它们包括量子力学，电磁学和统计力学的定律等 。最常见的凝聚相是固体和液体，而更奇特的凝聚相包括某些材料在低温下表现出的超导相，原子晶格上的自旋的铁磁和反铁磁相，以及在超冷原子系统中发现的玻色 - 爱因斯坦凝聚 。凝聚态物理的研究涉及通过实验探针测量各种材料特性以及使用理论物理方法开发有助于理解物理行为的数学模型等 。可用于研究的系统和现象的多样性使凝聚态物理学成为当代物理学中最活跃的领域：三分之一的美国物理学家自我认同为凝聚态物理学家，凝聚态物理学系也是美国物理学会最大的一个部门 。该领域与化学，材料科学和纳米技术重叠，并与原子物理学和生物物理学密切相关 。物理学中的各种主题，如晶体学，冶金学，弹性学，磁学等，直到20世纪40年代才被视为不同的领域，当时它们被归为固态物理学 。大约在20世纪60年代，液体物理性质的研究被添加到这个列表中，形成了凝聚态物理新的相关专业的基础 。相关实验实验凝聚态物理涉及使用实验探针试图发现材料的新特性 。这种探针包括电场和磁场的影响，测量响应函数，传输特性和测温 。通常使用的实验方法包括光谱，用探针，例如X射线，红外光以及非弹性中子散射 ; 研究热响应，例如比热和通过热传导和热传导测量传输 。冷原子气体实验光学晶格中的超冷原子捕获是凝聚态物理学 。该方法涉及使用光学激光器形成干涉图案，其充当晶格，其中离子或原子可以在非常低的温度下放置 。光学晶格中的冷原子被用作量子模拟器，也就是说，它们作为可控系统，可以模拟更复杂系统的行为，例如受抑制的磁体 。特别地，它们被用于工程化一维，二维和三维晶格用于Hubbard模型具有预先指定的参数，并研究反铁磁和旋转液体排序的相变 。图 在超冷铷原子气体中观察到的第一个玻色 - 爱因斯坦凝聚物当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。凝聚态物理学是目前物理学各分支学科中最大的研究领域，据说现在物理系博士生中有1/4研究的就是凝聚态物理 。凝聚态物理学研究的对象和人们的日常生活可以说是最近的，比如我们现在手机电脑背后的科学基础基本上都是凝聚态物理学，但凝聚态物理这个名字又是离普通人最远的 。对于普通人来说，天体物理，核物理，粒子物理，以及原子分子和激光物理都是不需要解释的，虽然普通人不懂天体物理，但天体物理是干什么的，普通人仅通过天体物理这四个字也可以猜的差不多 。但凝聚态物理，普通人看不懂，学科没有一个好名字对学科的发展是不利的，比如我在上大学的时候，系里最好的专业是晶体物理，但我觉得这个名字不如理论物理酷，于是就选了理论物理 。但等真学了几年，了解多了一些，才发现其实理论物理研究的某些前沿也是和晶体结构有关系的事情（举个例子，两个单层石墨烯转一个小角度，就变成了超导体），但理论物理不做实验，不能真的把自己研究的东西做出来，至少对我来说是不太酷的 。“魔角”石墨烯被自然、物理世界等评为今年最重要的科学发现 。如果没有一个好名字的话，即便对一个行业内的人来说要想对外行解释清楚也是十分困难的 。比如说你问我什么是凝聚态物理，我能想到的回答就是把这个学科的发展历史给你简单列一列，这不是一句话能说清楚的 。凝聚态物理的前身是固体物理，这个名字不用解释，普通人也知道物体有三态，固体物理就是研究固体的 。固体有种种物性，比如导电性不同，根据导电性的不同可分为金属，半导体和绝缘体 。固体物理就是研究这些的，而研究这些的前提是必须有量子力学 。因为物质是原子构成的，原子是由电子和原子核构成的 。所谓固体就是一堆原子核和一堆电子，其中电子的运动又更关键一些，打个比方就是原子核是舞台，电子是舞台上的演员 。研究电子必须要用量子力学 。量子力学出来后，关于金属的研究获得了很大的进步，典型的工作有玻姆和派因斯的等离激元等 。更重要的是电子能带论，能带论构成了半导体物理学的基础，半导体物理是计算机的基础，而计算机是今天信息革命与信息社会的基础，凝聚态物理逐渐取代粒子物理成为物理学研究的主流和这一点关系很大 。除了金属和半导体外，固体物理中典型的研究领域还有超导与磁学 。超导潜在地有很大很广阔的工业前景，并且在科学上也是很有趣的 。而磁学和半导体物理一样也是信息技术的基础，因为信息的存储目前主要还是依靠磁性，同时磁性也是典型的量子现象 。两次获得诺贝尔物理奖的巴丁是固体物理学的标杆性人物，他发明了晶体管，解释了常规超导体的物理机制 。固体物理虽然被泡利说成是脏的（意味着要做近似，意味着说不清），但在上世纪后半叶仍然获得了很大发展 。同时在上世纪的80年代开始出现了一系列的新研究，这些新研究被当时的物理学家认为已经突破了传统固体物理学研究的范式 。比如：高温超导，量子霍尔效应，碳60，超晶格，准晶等 。传统的固体物理强调周期对称，在长、宽、高三个维度上的周期性堆砌构成了我们看到的固体 。但现在发现打破周期性，或在一个、两个甚至三个维度上打破周期对称会发现一系列以前观察不到的新现象 。从上世纪80年代开始，物理学家就逐渐开始用凝聚态物理这个名字来概括他们越来越广阔的研究对象 。与此同时由于以上研究与产业离的比较近，来自政府以及工业界的投资也越来越多 。最近40年以来，凝聚态物理学的发展是很迅速的，人们可以在纳米尺度上设计很复杂的物质结构，利用各种量子效应来操控电子或自旋的状态，它既是未来量子计算的基础，也是延续经典计算摩尔定律的基础 。英特尔公司和伯克利大学最近宣布了新的基于多铁和拓扑材料的新器件，有望延续摩尔定律 。摩尔定律的基础就是负责信息存储或运算的器件尺寸可以越做越小（小型化），或者完成单次信息存储或运算的能量消耗可以越来越小（节约能量） 。这对应的是计算机运算的速度越来越快，或我们手机的待电时间可以越来越长 。从这个角度材料物理这个名字也许更能概括这个领域的研究 。但问题是材料物理这个名字一般是搞工程的人讲的，有其传统内涵，而现在凝聚态物理学家研究的对象是突破了材料物理的传统内涵的，于是某些凝聚态物理学家更喜欢用量子材料这个新名字来概括他们的研究 。不幸英年早逝的张首晟教授是凝聚态物理学最近三十年的标杆性人物 。凝聚态物理学是物理学领域，涉及物质的宏观和微观物理特性 。特别是它关注的是当系统中的成分数量非常大并且成分之间的相互作用很强时出现的“浓缩”阶段 。图 二阶量子相变的相图最熟悉的凝聚相的例子是固体和液体（本质来自于原子之间的电磁力作用） 。凝聚态物理学家试图通过使用物理定律来理解这些阶段的行为 。特别的，这些物理定律它们包括量子力学，电磁学和统计力学的定律等 。最常见的凝聚相是固体和液体，而更奇特的凝聚相包括某些材料在低温下表现出的超导相，原子晶格上的自旋的铁磁和反铁磁相，以及在超冷原子系统中发现的玻色 - 爱因斯坦凝聚 。凝聚态物理的研究涉及通过实验探针测量各种材料特性以及使用理论物理方法开发有助于理解物理行为的数学模型等 。可用于研究的系统和现象的多样性使凝聚态物理学成为当代物理学中最活跃的领域：三分之一的美国物理学家自我认同为凝聚态物理学家，凝聚态物理学系也是美国物理学会最大的一个部门 。该领域与化学，材料科学和纳米技术重叠，并与原子物理学和生物物理学密切相关 。物理学中的各种主题，如晶体学，冶金学，弹性学，磁学等，直到20世纪40年代才被视为不同的领域，当时它们被归为固态物理学 。大约在20世纪60年代，液体物理性质的研究被添加到这个列表中，形成了凝聚态物理新的相关专业的基础 。相关实验实验凝聚态物理涉及使用实验探针试图发现材料的新特性 。这种探针包括电场和磁场的影响，测量响应函数，传输特性和测温 。通常使用的实验方法包括光谱，用探针，例如X射线，红外光以及非弹性中子散射 ; 研究热响应，例如比热和通过热传导和热传导测量传输 。冷原子气体实验光学晶格中的超冷原子捕获是凝聚态物理学 。该方法涉及使用光学激光器形成干涉图案，其充当晶格，其中离子或原子可以在非常低的温度下放置 。光学晶格中的冷原子被用作量子模拟器，也就是说，它们作为可控系统，可以模拟更复杂系统的行为，例如受抑制的磁体 。特别地，它们被用于工程化一维，二维和三维晶格用于Hubbard模型具有预先指定的参数，并研究反铁磁和旋转液体排序的相变 。图 在超冷铷原子气体中观察到的第一个玻色 - 爱因斯坦凝聚物凝聚态物理学是目前所有物理学研究领域中最大的一个分支 。它早期研究的主要对象是金属和半导体等 。从对称性的角度说，它研究的主要是具有平移对称性的系统，使用的方法是量子力学，这类研究一般被称为固体物理 。固体物理的研究有很重要的应用背景，比如金属是重要的结构材料，而半导体是重要的功能材料，金属（最重要的金属材料是钢铁）和半导体都是工业社会的基础 。比如钢铁是造船、建筑等行业的基础，而半导体是芯片和信息社会的基础等等 。在金属物理和半导体物理之后，固体物理本身也逐渐突破原来的界限，“进化”为所谓的凝聚态物理学，在这个过程中朗道和安德森这两位科学家最为重要，他们都被称为凝聚态物理学之父 。安德森（1923-）固体物理假设材料具有理想的三维周期结构，在此基础上我们用量子力学研究其中晶格本身的运动，电子的运动，或磁性等等 。而在凝聚态物理学的研究中我们不假设材料有理想的三维周期结构，最典型的例子有准晶，无序，掺杂，超晶格等 。最近的一些进展，我们甚至会研究具有拓扑序的一些物质结构等 。换句话说所谓凝聚态物理专业就是研究以上课题的，从方法上说有的物理学家偏重实验，有的偏重计算，有的偏重理论 。但他们面对的物理问题是一样的，比如都研究高温超导问题，或都研究石墨烯等等 。泛泛而言凝聚态物理专业会有偏理论和偏实验的两大方向，凝聚态理论会学很多高级的理论课程，比如要掌握不少量子场论的技巧，从这个角度好的理论凝聚态物理学家也是好的理论物理学家，因为他们使用的基本工具是一样的 。劳伏林（1950-）是一位著名的理论凝聚态物理学家 。（华人科学家张首晟和文小刚按其研究领域也是理论凝聚态）现在从事凝聚态实验工作的物理学家会比较依赖于实验仪器，传统上我们认为凝聚态物理是小科学，但现在凝聚态物理学家也正在使用越来越大，越来越昂贵的科学仪器，比如中国最近正在建设的散裂中子源就是研究凝聚态物理学的大型实验仪器 。位于广东东莞的中国散裂中子源 。现在计算在凝聚态物理学研究中的地位越来越重要，而且相对来说掌握的门槛不高，因为主要是通过标准的商业化软件来对材料进行模拟和计算，不论是实验背景的还是理论背景的凝聚态物理学家都能从中受益，并且不大受条件的限制（理论太难，实验太贵） 。VASP是一种常见第一性原理计算软件 。当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。凝聚态物理学是目前物理学各分支学科中最大的研究领域，据说现在物理系博士生中有1/4研究的就是凝聚态物理 。凝聚态物理学研究的对象和人们的日常生活可以说是最近的，比如我们现在手机电脑背后的科学基础基本上都是凝聚态物理学，但凝聚态物理这个名字又是离普通人最远的 。对于普通人来说，天体物理，核物理，粒子物理，以及原子分子和激光物理都是不需要解释的，虽然普通人不懂天体物理，但天体物理是干什么的，普通人仅通过天体物理这四个字也可以猜的差不多 。但凝聚态物理，普通人看不懂，学科没有一个好名字对学科的发展是不利的，比如我在上大学的时候，系里最好的专业是晶体物理，但我觉得这个名字不如理论物理酷，于是就选了理论物理 。但等真学了几年，了解多了一些，才发现其实理论物理研究的某些前沿也是和晶体结构有关系的事情（举个例子，两个单层石墨烯转一个小角度，就变成了超导体），但理论物理不做实验，不能真的把自己研究的东西做出来，至少对我来说是不太酷的 。“魔角”石墨烯被自然、物理世界等评为今年最重要的科学发现 。如果没有一个好名字的话，即便对一个行业内的人来说要想对外行解释清楚也是十分困难的 。比如说你问我什么是凝聚态物理，我能想到的回答就是把这个学科的发展历史给你简单列一列，这不是一句话能说清楚的 。凝聚态物理的前身是固体物理，这个名字不用解释，普通人也知道物体有三态，固体物理就是研究固体的 。固体有种种物性，比如导电性不同，根据导电性的不同可分为金属，半导体和绝缘体 。固体物理就是研究这些的，而研究这些的前提是必须有量子力学 。因为物质是原子构成的，原子是由电子和原子核构成的 。所谓固体就是一堆原子核和一堆电子，其中电子的运动又更关键一些，打个比方就是原子核是舞台，电子是舞台上的演员 。研究电子必须要用量子力学 。量子力学出来后，关于金属的研究获得了很大的进步，典型的工作有玻姆和派因斯的等离激元等 。更重要的是电子能带论，能带论构成了半导体物理学的基础，半导体物理是计算机的基础，而计算机是今天信息革命与信息社会的基础，凝聚态物理逐渐取代粒子物理成为物理学研究的主流和这一点关系很大 。除了金属和半导体外，固体物理中典型的研究领域还有超导与磁学 。超导潜在地有很大很广阔的工业前景，并且在科学上也是很有趣的 。而磁学和半导体物理一样也是信息技术的基础，因为信息的存储目前主要还是依靠磁性，同时磁性也是典型的量子现象 。两次获得诺贝尔物理奖的巴丁是固体物理学的标杆性人物，他发明了晶体管，解释了常规超导体的物理机制 。固体物理虽然被泡利说成是脏的（意味着要做近似，意味着说不清），但在上世纪后半叶仍然获得了很大发展 。同时在上世纪的80年代开始出现了一系列的新研究，这些新研究被当时的物理学家认为已经突破了传统固体物理学研究的范式 。比如：高温超导，量子霍尔效应，碳60，超晶格，准晶等 。传统的固体物理强调周期对称，在长、宽、高三个维度上的周期性堆砌构成了我们看到的固体 。但现在发现打破周期性，或在一个、两个甚至三个维度上打破周期对称会发现一系列以前观察不到的新现象 。从上世纪80年代开始，物理学家就逐渐开始用凝聚态物理这个名字来概括他们越来越广阔的研究对象 。与此同时由于以上研究与产业离的比较近，来自政府以及工业界的投资也越来越多 。最近40年以来，凝聚态物理学的发展是很迅速的，人们可以在纳米尺度上设计很复杂的物质结构，利用各种量子效应来操控电子或自旋的状态，它既是未来量子计算的基础，也是延续经典计算摩尔定律的基础 。英特尔公司和伯克利大学最近宣布了新的基于多铁和拓扑材料的新器件，有望延续摩尔定律 。摩尔定律的基础就是负责信息存储或运算的器件尺寸可以越做越小（小型化），或者完成单次信息存储或运算的能量消耗可以越来越小（节约能量） 。这对应的是计算机运算的速度越来越快，或我们手机的待电时间可以越来越长 。从这个角度材料物理这个名字也许更能概括这个领域的研究 。但问题是材料物理这个名字一般是搞工程的人讲的，有其传统内涵，而现在凝聚态物理学家研究的对象是突破了材料物理的传统内涵的，于是某些凝聚态物理学家更喜欢用量子材料这个新名字来概括他们的研究 。不幸英年早逝的张首晟教授是凝聚态物理学最近三十年的标杆性人物 。凝聚态物理学是物理学领域，涉及物质的宏观和微观物理特性 。特别是它关注的是当系统中的成分数量非常大并且成分之间的相互作用很强时出现的“浓缩”阶段 。图 二阶量子相变的相图最熟悉的凝聚相的例子是固体和液体（本质来自于原子之间的电磁力作用） 。凝聚态物理学家试图通过使用物理定律来理解这些阶段的行为 。特别的，这些物理定律它们包括量子力学，电磁学和统计力学的定律等 。最常见的凝聚相是固体和液体，而更奇特的凝聚相包括某些材料在低温下表现出的超导相，原子晶格上的自旋的铁磁和反铁磁相，以及在超冷原子系统中发现的玻色 - 爱因斯坦凝聚 。凝聚态物理的研究涉及通过实验探针测量各种材料特性以及使用理论物理方法开发有助于理解物理行为的数学模型等 。可用于研究的系统和现象的多样性使凝聚态物理学成为当代物理学中最活跃的领域：三分之一的美国物理学家自我认同为凝聚态物理学家，凝聚态物理学系也是美国物理学会最大的一个部门 。该领域与化学，材料科学和纳米技术重叠，并与原子物理学和生物物理学密切相关 。物理学中的各种主题，如晶体学，冶金学，弹性学，磁学等，直到20世纪40年代才被视为不同的领域，当时它们被归为固态物理学 。大约在20世纪60年代，液体物理性质的研究被添加到这个列表中，形成了凝聚态物理新的相关专业的基础 。相关实验实验凝聚态物理涉及使用实验探针试图发现材料的新特性 。这种探针包括电场和磁场的影响，测量响应函数，传输特性和测温 。通常使用的实验方法包括光谱，用探针，例如X射线，红外光以及非弹性中子散射 ; 研究热响应，例如比热和通过热传导和热传导测量传输 。冷原子气体实验光学晶格中的超冷原子捕获是凝聚态物理学 。该方法涉及使用光学激光器形成干涉图案，其充当晶格，其中离子或原子可以在非常低的温度下放置 。光学晶格中的冷原子被用作量子模拟器，也就是说，它们作为可控系统，可以模拟更复杂系统的行为，例如受抑制的磁体 。特别地，它们被用于工程化一维，二维和三维晶格用于Hubbard模型具有预先指定的参数，并研究反铁磁和旋转液体排序的相变 。图 在超冷铷原子气体中观察到的第一个玻色 - 爱因斯坦凝聚物凝聚态物理学是目前所有物理学研究领域中最大的一个分支 。它早期研究的主要对象是金属和半导体等 。从对称性的角度说，它研究的主要是具有平移对称性的系统，使用的方法是量子力学，这类研究一般被称为固体物理 。固体物理的研究有很重要的应用背景，比如金属是重要的结构材料，而半导体是重要的功能材料，金属（最重要的金属材料是钢铁）和半导体都是工业社会的基础 。比如钢铁是造船、建筑等行业的基础，而半导体是芯片和信息社会的基础等等 。在金属物理和半导体物理之后，固体物理本身也逐渐突破原来的界限，“进化”为所谓的凝聚态物理学，在这个过程中朗道和安德森这两位科学家最为重要，他们都被称为凝聚态物理学之父 。安德森（1923-）固体物理假设材料具有理想的三维周期结构，在此基础上我们用量子力学研究其中晶格本身的运动，电子的运动，或磁性等等 。而在凝聚态物理学的研究中我们不假设材料有理想的三维周期结构，最典型的例子有准晶，无序，掺杂，超晶格等 。最近的一些进展，我们甚至会研究具有拓扑序的一些物质结构等 。换句话说所谓凝聚态物理专业就是研究以上课题的，从方法上说有的物理学家偏重实验，有的偏重计算，有的偏重理论 。但他们面对的物理问题是一样的，比如都研究高温超导问题，或都研究石墨烯等等 。泛泛而言凝聚态物理专业会有偏理论和偏实验的两大方向，凝聚态理论会学很多高级的理论课程，比如要掌握不少量子场论的技巧，从这个角度好的理论凝聚态物理学家也是好的理论物理学家，因为他们使用的基本工具是一样的 。劳伏林（1950-）是一位著名的理论凝聚态物理学家 。（华人科学家张首晟和文小刚按其研究领域也是理论凝聚态）现在从事凝聚态实验工作的物理学家会比较依赖于实验仪器，传统上我们认为凝聚态物理是小科学，但现在凝聚态物理学家也正在使用越来越大，越来越昂贵的科学仪器，比如中国最近正在建设的散裂中子源就是研究凝聚态物理学的大型实验仪器 。位于广东东莞的中国散裂中子源 。现在计算在凝聚态物理学研究中的地位越来越重要，而且相对来说掌握的门槛不高，因为主要是通过标准的商业化软件来对材料进行模拟和计算，不论是实验背景的还是理论背景的凝聚态物理学家都能从中受益，并且不大受条件的限制（理论太难，实验太贵） 。VASP是一种常见第一性原理计算软件 。凝聚态物理最简单的解释就是固体与液体，固体研究的相对比较清楚，液体则很难研究——比如让你去计算出酒精的粘滞系数，这个就不好算 。固体则分为半导体、导体、绝缘体与超导体等 。当然还有一些比较奇怪的固体，那就是拓扑绝缘体，这玩意表面导电，但内部不导电 。这些都属于凝聚态物理学研究的范围 。凝聚态物理学与材料物理是很有关系的，相当于是研究各种材料的性质，比如陶瓷的性质，比如玻璃的性质 。这些东西都属于凝聚态物理学，因此这是一个巨大的研究领域 。再说说中国的凝聚态物理学处于什么水平 。中国的凝聚态物理学的重镇是中科院物理所，其中物理所的超导研究是很不错的，在铁基超导与铜基超导上一直是国际的第一梯队 。而最近物理所搞的那个外尔费米子的研究也是领导潮流的 。除了物理所，清华大学的凝聚态物理学也非常不错，比如薛其坤院士在清华的分数量子反常霍尔效应的实验也做得很成功 。当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。凝聚态物理学是目前物理学各分支学科中最大的研究领域，据说现在物理系博士生中有1/4研究的就是凝聚态物理 。凝聚态物理学研究的对象和人们的日常生活可以说是最近的，比如我们现在手机电脑背后的科学基础基本上都是凝聚态物理学，但凝聚态物理这个名字又是离普通人最远的 。对于普通人来说，天体物理，核物理，粒子物理，以及原子分子和激光物理都是不需要解释的，虽然普通人不懂天体物理，但天体物理是干什么的，普通人仅通过天体物理这四个字也可以猜的差不多 。但凝聚态物理，普通人看不懂，学科没有一个好名字对学科的发展是不利的，比如我在上大学的时候，系里最好的专业是晶体物理，但我觉得这个名字不如理论物理酷，于是就选了理论物理 。但等真学了几年，了解多了一些，才发现其实理论物理研究的某些前沿也是和晶体结构有关系的事情（举个例子，两个单层石墨烯转一个小角度，就变成了超导体），但理论物理不做实验，不能真的把自己研究的东西做出来，至少对我来说是不太酷的 。“魔角”石墨烯被自然、物理世界等评为今年最重要的科学发现 。如果没有一个好名字的话，即便对一个行业内的人来说要想对外行解释清楚也是十分困难的 。比如说你问我什么是凝聚态物理，我能想到的回答就是把这个学科的发展历史给你简单列一列，这不是一句话能说清楚的 。凝聚态物理的前身是固体物理，这个名字不用解释，普通人也知道物体有三态，固体物理就是研究固体的 。固体有种种物性，比如导电性不同，根据导电性的不同可分为金属，半导体和绝缘体 。固体物理就是研究这些的，而研究这些的前提是必须有量子力学 。因为物质是原子构成的，原子是由电子和原子核构成的 。所谓固体就是一堆原子核和一堆电子，其中电子的运动又更关键一些，打个比方就是原子核是舞台，电子是舞台上的演员 。研究电子必须要用量子力学 。量子力学出来后，关于金属的研究获得了很大的进步，典型的工作有玻姆和派因斯的等离激元等 。更重要的是电子能带论，能带论构成了半导体物理学的基础，半导体物理是计算机的基础，而计算机是今天信息革命与信息社会的基础，凝聚态物理逐渐取代粒子物理成为物理学研究的主流和这一点关系很大 。除了金属和半导体外，固体物理中典型的研究领域还有超导与磁学 。超导潜在地有很大很广阔的工业前景，并且在科学上也是很有趣的 。而磁学和半导体物理一样也是信息技术的基础，因为信息的存储目前主要还是依靠磁性，同时磁性也是典型的量子现象 。两次获得诺贝尔物理奖的巴丁是固体物理学的标杆性人物，他发明了晶体管，解释了常规超导体的物理机制 。固体物理虽然被泡利说成是脏的（意味着要做近似，意味着说不清），但在上世纪后半叶仍然获得了很大发展 。同时在上世纪的80年代开始出现了一系列的新研究，这些新研究被当时的物理学家认为已经突破了传统固体物理学研究的范式 。比如：高温超导，量子霍尔效应，碳60，超晶格，准晶等 。传统的固体物理强调周期对称，在长、宽、高三个维度上的周期性堆砌构成了我们看到的固体 。但现在发现打破周期性，或在一个、两个甚至三个维度上打破周期对称会发现一系列以前观察不到的新现象 。从上世纪80年代开始，物理学家就逐渐开始用凝聚态物理这个名字来概括他们越来越广阔的研究对象 。与此同时由于以上研究与产业离的比较近，来自政府以及工业界的投资也越来越多 。最近40年以来，凝聚态物理学的发展是很迅速的，人们可以在纳米尺度上设计很复杂的物质结构，利用各种量子效应来操控电子或自旋的状态，它既是未来量子计算的基础，也是延续经典计算摩尔定律的基础 。英特尔公司和伯克利大学最近宣布了新的基于多铁和拓扑材料的新器件，有望延续摩尔定律 。摩尔定律的基础就是负责信息存储或运算的器件尺寸可以越做越小（小型化），或者完成单次信息存储或运算的能量消耗可以越来越小（节约能量） 。这对应的是计算机运算的速度越来越快，或我们手机的待电时间可以越来越长 。从这个角度材料物理这个名字也许更能概括这个领域的研究 。但问题是材料物理这个名字一般是搞工程的人讲的，有其传统内涵，而现在凝聚态物理学家研究的对象是突破了材料物理的传统内涵的，于是某些凝聚态物理学家更喜欢用量子材料这个新名字来概括他们的研究 。不幸英年早逝的张首晟教授是凝聚态物理学最近三十年的标杆性人物 。当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。凝聚态物理学是目前物理学各分支学科中最大的研究领域，据说现在物理系博士生中有1/4研究的就是凝聚态物理 。凝聚态物理学研究的对象和人们的日常生活可以说是最近的，比如我们现在手机电脑背后的科学基础基本上都是凝聚态物理学，但凝聚态物理这个名字又是离普通人最远的 。对于普通人来说，天体物理，核物理，粒子物理，以及原子分子和激光物理都是不需要解释的，虽然普通人不懂天体物理，但天体物理是干什么的，普通人仅通过天体物理这四个字也可以猜的差不多 。但凝聚态物理，普通人看不懂，学科没有一个好名字对学科的发展是不利的，比如我在上大学的时候，系里最好的专业是晶体物理，但我觉得这个名字不如理论物理酷，于是就选了理论物理 。但等真学了几年，了解多了一些，才发现其实理论物理研究的某些前沿也是和晶体结构有关系的事情（举个例子，两个单层石墨烯转一个小角度，就变成了超导体），但理论物理不做实验，不能真的把自己研究的东西做出来，至少对我来说是不太酷的 。“魔角”石墨烯被自然、物理世界等评为今年最重要的科学发现 。如果没有一个好名字的话，即便对一个行业内的人来说要想对外行解释清楚也是十分困难的 。比如说你问我什么是凝聚态物理，我能想到的回答就是把这个学科的发展历史给你简单列一列，这不是一句话能说清楚的 。凝聚态物理的前身是固体物理，这个名字不用解释，普通人也知道物体有三态，固体物理就是研究固体的 。固体有种种物性，比如导电性不同，根据导电性的不同可分为金属，半导体和绝缘体 。固体物理就是研究这些的，而研究这些的前提是必须有量子力学 。因为物质是原子构成的，原子是由电子和原子核构成的 。所谓固体就是一堆原子核和一堆电子，其中电子的运动又更关键一些，打个比方就是原子核是舞台，电子是舞台上的演员 。研究电子必须要用量子力学 。量子力学出来后，关于金属的研究获得了很大的进步，典型的工作有玻姆和派因斯的等离激元等 。更重要的是电子能带论，能带论构成了半导体物理学的基础，半导体物理是计算机的基础，而计算机是今天信息革命与信息社会的基础，凝聚态物理逐渐取代粒子物理成为物理学研究的主流和这一点关系很大 。除了金属和半导体外，固体物理中典型的研究领域还有超导与磁学 。超导潜在地有很大很广阔的工业前景，并且在科学上也是很有趣的 。而磁学和半导体物理一样也是信息技术的基础，因为信息的存储目前主要还是依靠磁性，同时磁性也是典型的量子现象 。两次获得诺贝尔物理奖的巴丁是固体物理学的标杆性人物，他发明了晶体管，解释了常规超导体的物理机制 。固体物理虽然被泡利说成是脏的（意味着要做近似，意味着说不清），但在上世纪后半叶仍然获得了很大发展 。同时在上世纪的80年代开始出现了一系列的新研究，这些新研究被当时的物理学家认为已经突破了传统固体物理学研究的范式 。比如：高温超导，量子霍尔效应，碳60，超晶格，准晶等 。传统的固体物理强调周期对称，在长、宽、高三个维度上的周期性堆砌构成了我们看到的固体 。但现在发现打破周期性，或在一个、两个甚至三个维度上打破周期对称会发现一系列以前观察不到的新现象 。从上世纪80年代开始，物理学家就逐渐开始用凝聚态物理这个名字来概括他们越来越广阔的研究对象 。与此同时由于以上研究与产业离的比较近，来自政府以及工业界的投资也越来越多 。最近40年以来，凝聚态物理学的发展是很迅速的，人们可以在纳米尺度上设计很复杂的物质结构，利用各种量子效应来操控电子或自旋的状态，它既是未来量子计算的基础，也是延续经典计算摩尔定律的基础 。英特尔公司和伯克利大学最近宣布了新的基于多铁和拓扑材料的新器件，有望延续摩尔定律 。摩尔定律的基础就是负责信息存储或运算的器件尺寸可以越做越小（小型化），或者完成单次信息存储或运算的能量消耗可以越来越小（节约能量） 。这对应的是计算机运算的速度越来越快，或我们手机的待电时间可以越来越长 。从这个角度材料物理这个名字也许更能概括这个领域的研究 。但问题是材料物理这个名字一般是搞工程的人讲的，有其传统内涵，而现在凝聚态物理学家研究的对象是突破了材料物理的传统内涵的，于是某些凝聚态物理学家更喜欢用量子材料这个新名字来概括他们的研究 。不幸英年早逝的张首晟教授是凝聚态物理学最近三十年的标杆性人物 。凝聚态物理学是目前所有物理学研究领域中最大的一个分支 。它早期研究的主要对象是金属和半导体等 。从对称性的角度说，它研究的主要是具有平移对称性的系统，使用的方法是量子力学，这类研究一般被称为固体物理 。固体物理的研究有很重要的应用背景，比如金属是重要的结构材料，而半导体是重要的功能材料，金属（最重要的金属材料是钢铁）和半导体都是工业社会的基础 。比如钢铁是造船、建筑等行业的基础，而半导体是芯片和信息社会的基础等等 。在金属物理和半导体物理之后，固体物理本身也逐渐突破原来的界限，“进化”为所谓的凝聚态物理学，在这个过程中朗道和安德森这两位科学家最为重要，他们都被称为凝聚态物理学之父 。安德森（1923-）固体物理假设材料具有理想的三维周期结构，在此基础上我们用量子力学研究其中晶格本身的运动，电子的运动，或磁性等等 。而在凝聚态物理学的研究中我们不假设材料有理想的三维周期结构，最典型的例子有准晶，无序，掺杂，超晶格等 。最近的一些进展，我们甚至会研究具有拓扑序的一些物质结构等 。换句话说所谓凝聚态物理专业就是研究以上课题的，从方法上说有的物理学家偏重实验，有的偏重计算，有的偏重理论 。但他们面对的物理问题是一样的，比如都研究高温超导问题，或都研究石墨烯等等 。泛泛而言凝聚态物理专业会有偏理论和偏实验的两大方向，凝聚态理论会学很多高级的理论课程，比如要掌握不少量子场论的技巧，从这个角度好的理论凝聚态物理学家也是好的理论物理学家，因为他们使用的基本工具是一样的 。劳伏林（1950-）是一位著名的理论凝聚态物理学家 。（华人科学家张首晟和文小刚按其研究领域也是理论凝聚态）现在从事凝聚态实验工作的物理学家会比较依赖于实验仪器，传统上我们认为凝聚态物理是小科学，但现在凝聚态物理学家也正在使用越来越大，越来越昂贵的科学仪器，比如中国最近正在建设的散裂中子源就是研究凝聚态物理学的大型实验仪器 。位于广东东莞的中国散裂中子源 。现在计算在凝聚态物理学研究中的地位越来越重要，而且相对来说掌握的门槛不高，因为主要是通过标准的商业化软件来对材料进行模拟和计算，不论是实验背景的还是理论背景的凝聚态物理学家都能从中受益，并且不大受条件的限制（理论太难，实验太贵） 。VASP是一种常见第一性原理计算软件 。当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。凝聚态物理学是目前物理学各分支学科中最大的研究领域，据说现在物理系博士生中有1/4研究的就是凝聚态物理 。凝聚态物理学研究的对象和人们的日常生活可以说是最近的，比如我们现在手机电脑背后的科学基础基本上都是凝聚态物理学，但凝聚态物理这个名字又是离普通人最远的 。对于普通人来说，天体物理，核物理，粒子物理，以及原子分子和激光物理都是不需要解释的，虽然普通人不懂天体物理，但天体物理是干什么的，普通人仅通过天体物理这四个字也可以猜的差不多 。但凝聚态物理，普通人看不懂，学科没有一个好名字对学科的发展是不利的，比如我在上大学的时候，系里最好的专业是晶体物理，但我觉得这个名字不如理论物理酷，于是就选了理论物理 。但等真学了几年，了解多了一些，才发现其实理论物理研究的某些前沿也是和晶体结构有关系的事情（举个例子，两个单层石墨烯转一个小角度，就变成了超导体），但理论物理不做实验，不能真的把自己研究的东西做出来，至少对我来说是不太酷的 。“魔角”石墨烯被自然、物理世界等评为今年最重要的科学发现 。如果没有一个好名字的话，即便对一个行业内的人来说要想对外行解释清楚也是十分困难的 。比如说你问我什么是凝聚态物理，我能想到的回答就是把这个学科的发展历史给你简单列一列，这不是一句话能说清楚的 。凝聚态物理的前身是固体物理，这个名字不用解释，普通人也知道物体有三态，固体物理就是研究固体的 。固体有种种物性，比如导电性不同，根据导电性的不同可分为金属，半导体和绝缘体 。固体物理就是研究这些的，而研究这些的前提是必须有量子力学 。因为物质是原子构成的，原子是由电子和原子核构成的 。所谓固体就是一堆原子核和一堆电子，其中电子的运动又更关键一些，打个比方就是原子核是舞台，电子是舞台上的演员 。研究电子必须要用量子力学 。量子力学出来后，关于金属的研究获得了很大的进步，典型的工作有玻姆和派因斯的等离激元等 。更重要的是电子能带论，能带论构成了半导体物理学的基础，半导体物理是计算机的基础，而计算机是今天信息革命与信息社会的基础，凝聚态物理逐渐取代粒子物理成为物理学研究的主流和这一点关系很大 。除了金属和半导体外，固体物理中典型的研究领域还有超导与磁学 。超导潜在地有很大很广阔的工业前景，并且在科学上也是很有趣的 。而磁学和半导体物理一样也是信息技术的基础，因为信息的存储目前主要还是依靠磁性，同时磁性也是典型的量子现象 。两次获得诺贝尔物理奖的巴丁是固体物理学的标杆性人物，他发明了晶体管，解释了常规超导体的物理机制 。固体物理虽然被泡利说成是脏的（意味着要做近似，意味着说不清），但在上世纪后半叶仍然获得了很大发展 。同时在上世纪的80年代开始出现了一系列的新研究，这些新研究被当时的物理学家认为已经突破了传统固体物理学研究的范式 。比如：高温超导，量子霍尔效应，碳60，超晶格，准晶等 。传统的固体物理强调周期对称，在长、宽、高三个维度上的周期性堆砌构成了我们看到的固体 。但现在发现打破周期性，或在一个、两个甚至三个维度上打破周期对称会发现一系列以前观察不到的新现象 。从上世纪80年代开始，物理学家就逐渐开始用凝聚态物理这个名字来概括他们越来越广阔的研究对象 。与此同时由于以上研究与产业离的比较近，来自政府以及工业界的投资也越来越多 。最近40年以来，凝聚态物理学的发展是很迅速的，人们可以在纳米尺度上设计很复杂的物质结构，利用各种量子效应来操控电子或自旋的状态，它既是未来量子计算的基础，也是延续经典计算摩尔定律的基础 。英特尔公司和伯克利大学最近宣布了新的基于多铁和拓扑材料的新器件，有望延续摩尔定律 。摩尔定律的基础就是负责信息存储或运算的器件尺寸可以越做越小（小型化），或者完成单次信息存储或运算的能量消耗可以越来越小（节约能量） 。这对应的是计算机运算的速度越来越快，或我们手机的待电时间可以越来越长 。从这个角度材料物理这个名字也许更能概括这个领域的研究 。但问题是材料物理这个名字一般是搞工程的人讲的，有其传统内涵，而现在凝聚态物理学家研究的对象是突破了材料物理的传统内涵的，于是某些凝聚态物理学家更喜欢用量子材料这个新名字来概括他们的研究 。不幸英年早逝的张首晟教授是凝聚态物理学最近三十年的标杆性人物 。凝聚态物理学是目前所有物理学研究领域中最大的一个分支 。它早期研究的主要对象是金属和半导体等 。从对称性的角度说，它研究的主要是具有平移对称性的系统，使用的方法是量子力学，这类研究一般被称为固体物理 。固体物理的研究有很重要的应用背景，比如金属是重要的结构材料，而半导体是重要的功能材料，金属（最重要的金属材料是钢铁）和半导体都是工业社会的基础 。比如钢铁是造船、建筑等行业的基础，而半导体是芯片和信息社会的基础等等 。在金属物理和半导体物理之后，固体物理本身也逐渐突破原来的界限，“进化”为所谓的凝聚态物理学，在这个过程中朗道和安德森这两位科学家最为重要，他们都被称为凝聚态物理学之父 。安德森（1923-）固体物理假设材料具有理想的三维周期结构，在此基础上我们用量子力学研究其中晶格本身的运动，电子的运动，或磁性等等 。而在凝聚态物理学的研究中我们不假设材料有理想的三维周期结构，最典型的例子有准晶，无序，掺杂，超晶格等 。最近的一些进展，我们甚至会研究具有拓扑序的一些物质结构等 。换句话说所谓凝聚态物理专业就是研究以上课题的，从方法上说有的物理学家偏重实验，有的偏重计算，有的偏重理论 。但他们面对的物理问题是一样的，比如都研究高温超导问题，或都研究石墨烯等等 。泛泛而言凝聚态物理专业会有偏理论和偏实验的两大方向，凝聚态理论会学很多高级的理论课程，比如要掌握不少量子场论的技巧，从这个角度好的理论凝聚态物理学家也是好的理论物理学家，因为他们使用的基本工具是一样的 。劳伏林（1950-）是一位著名的理论凝聚态物理学家 。（华人科学家张首晟和文小刚按其研究领域也是理论凝聚态）现在从事凝聚态实验工作的物理学家会比较依赖于实验仪器，传统上我们认为凝聚态物理是小科学，但现在凝聚态物理学家也正在使用越来越大，越来越昂贵的科学仪器，比如中国最近正在建设的散裂中子源就是研究凝聚态物理学的大型实验仪器 。位于广东东莞的中国散裂中子源 。现在计算在凝聚态物理学研究中的地位越来越重要，而且相对来说掌握的门槛不高，因为主要是通过标准的商业化软件来对材料进行模拟和计算，不论是实验背景的还是理论背景的凝聚态物理学家都能从中受益，并且不大受条件的限制（理论太难，实验太贵） 。VASP是一种常见第一性原理计算软件 。凝聚态物理学是物理学领域，涉及物质的宏观和微观物理特性 。特别是它关注的是当系统中的成分数量非常大并且成分之间的相互作用很强时出现的“浓缩”阶段 。图 二阶量子相变的相图最熟悉的凝聚相的例子是固体和液体（本质来自于原子之间的电磁力作用） 。凝聚态物理学家试图通过使用物理定律来理解这些阶段的行为 。特别的，这些物理定律它们包括量子力学，电磁学和统计力学的定律等 。最常见的凝聚相是固体和液体，而更奇特的凝聚相包括某些材料在低温下表现出的超导相，原子晶格上的自旋的铁磁和反铁磁相，以及在超冷原子系统中发现的玻色 - 爱因斯坦凝聚 。凝聚态物理的研究涉及通过实验探针测量各种材料特性以及使用理论物理方法开发有助于理解物理行为的数学模型等 。可用于研究的系统和现象的多样性使凝聚态物理学成为当代物理学中最活跃的领域：三分之一的美国物理学家自我认同为凝聚态物理学家，凝聚态物理学系也是美国物理学会最大的一个部门 。该领域与化学，材料科学和纳米技术重叠，并与原子物理学和生物物理学密切相关 。物理学中的各种主题，如晶体学，冶金学，弹性学，磁学等，直到20世纪40年代才被视为不同的领域，当时它们被归为固态物理学 。大约在20世纪60年代，液体物理性质的研究被添加到这个列表中，形成了凝聚态物理新的相关专业的基础 。相关实验实验凝聚态物理涉及使用实验探针试图发现材料的新特性 。这种探针包括电场和磁场的影响，测量响应函数，传输特性和测温 。通常使用的实验方法包括光谱，用探针，例如X射线，红外光以及非弹性中子散射 ; 研究热响应，例如比热和通过热传导和热传导测量传输 。冷原子气体实验光学晶格中的超冷原子捕获是凝聚态物理学 。该方法涉及使用光学激光器形成干涉图案，其充当晶格，其中离子或原子可以在非常低的温度下放置 。光学晶格中的冷原子被用作量子模拟器，也就是说，它们作为可控系统，可以模拟更复杂系统的行为，例如受抑制的磁体 。特别地，它们被用于工程化一维，二维和三维晶格用于Hubbard模型具有预先指定的参数，并研究反铁磁和旋转液体排序的相变 。图 在超冷铷原子气体中观察到的第一个玻色 - 爱因斯坦凝聚物当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。凝聚态物理学是目前所有物理学研究领域中最大的一个分支 。它早期研究的主要对象是金属和半导体等 。从对称性的角度说，它研究的主要是具有平移对称性的系统，使用的方法是量子力学，这类研究一般被称为固体物理 。固体物理的研究有很重要的应用背景，比如金属是重要的结构材料，而半导体是重要的功能材料，金属（最重要的金属材料是钢铁）和半导体都是工业社会的基础 。比如钢铁是造船、建筑等行业的基础，而半导体是芯片和信息社会的基础等等 。在金属物理和半导体物理之后，固体物理本身也逐渐突破原来的界限，“进化”为所谓的凝聚态物理学，在这个过程中朗道和安德森这两位科学家最为重要，他们都被称为凝聚态物理学之父 。安德森（1923-）固体物理假设材料具有理想的三维周期结构，在此基础上我们用量子力学研究其中晶格本身的运动，电子的运动，或磁性等等 。而在凝聚态物理学的研究中我们不假设材料有理想的三维周期结构，最典型的例子有准晶，无序，掺杂，超晶格等 。最近的一些进展，我们甚至会研究具有拓扑序的一些物质结构等 。换句话说所谓凝聚态物理专业就是研究以上课题的，从方法上说有的物理学家偏重实验，有的偏重计算，有的偏重理论 。但他们面对的物理问题是一样的，比如都研究高温超导问题，或都研究石墨烯等等 。泛泛而言凝聚态物理专业会有偏理论和偏实验的两大方向，凝聚态理论会学很多高级的理论课程，比如要掌握不少量子场论的技巧，从这个角度好的理论凝聚态物理学家也是好的理论物理学家，因为他们使用的基本工具是一样的 。劳伏林（1950-）是一位著名的理论凝聚态物理学家 。（华人科学家张首晟和文小刚按其研究领域也是理论凝聚态）现在从事凝聚态实验工作的物理学家会比较依赖于实验仪器，传统上我们认为凝聚态物理是小科学，但现在凝聚态物理学家也正在使用越来越大，越来越昂贵的科学仪器，比如中国最近正在建设的散裂中子源就是研究凝聚态物理学的大型实验仪器 。位于广东东莞的中国散裂中子源 。现在计算在凝聚态物理学研究中的地位越来越重要，而且相对来说掌握的门槛不高，因为主要是通过标准的商业化软件来对材料进行模拟和计算，不论是实验背景的还是理论背景的凝聚态物理学家都能从中受益，并且不大受条件的限制（理论太难，实验太贵） 。VASP是一种常见第一性原理计算软件 。当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。凝聚态物理学是目前所有物理学研究领域中最大的一个分支 。它早期研究的主要对象是金属和半导体等 。从对称性的角度说，它研究的主要是具有平移对称性的系统，使用的方法是量子力学，这类研究一般被称为固体物理 。固体物理的研究有很重要的应用背景，比如金属是重要的结构材料，而半导体是重要的功能材料，金属（最重要的金属材料是钢铁）和半导体都是工业社会的基础 。比如钢铁是造船、建筑等行业的基础，而半导体是芯片和信息社会的基础等等 。在金属物理和半导体物理之后，固体物理本身也逐渐突破原来的界限，“进化”为所谓的凝聚态物理学，在这个过程中朗道和安德森这两位科学家最为重要，他们都被称为凝聚态物理学之父 。安德森（1923-）固体物理假设材料具有理想的三维周期结构，在此基础上我们用量子力学研究其中晶格本身的运动，电子的运动，或磁性等等 。而在凝聚态物理学的研究中我们不假设材料有理想的三维周期结构，最典型的例子有准晶，无序，掺杂，超晶格等 。最近的一些进展，我们甚至会研究具有拓扑序的一些物质结构等 。换句话说所谓凝聚态物理专业就是研究以上课题的，从方法上说有的物理学家偏重实验，有的偏重计算，有的偏重理论 。但他们面对的物理问题是一样的，比如都研究高温超导问题，或都研究石墨烯等等 。泛泛而言凝聚态物理专业会有偏理论和偏实验的两大方向，凝聚态理论会学很多高级的理论课程，比如要掌握不少量子场论的技巧，从这个角度好的理论凝聚态物理学家也是好的理论物理学家，因为他们使用的基本工具是一样的 。劳伏林（1950-）是一位著名的理论凝聚态物理学家 。（华人科学家张首晟和文小刚按其研究领域也是理论凝聚态）现在从事凝聚态实验工作的物理学家会比较依赖于实验仪器，传统上我们认为凝聚态物理是小科学，但现在凝聚态物理学家也正在使用越来越大，越来越昂贵的科学仪器，比如中国最近正在建设的散裂中子源就是研究凝聚态物理学的大型实验仪器 。位于广东东莞的中国散裂中子源 。现在计算在凝聚态物理学研究中的地位越来越重要，而且相对来说掌握的门槛不高，因为主要是通过标准的商业化软件来对材料进行模拟和计算，不论是实验背景的还是理论背景的凝聚态物理学家都能从中受益，并且不大受条件的限制（理论太难，实验太贵） 。VASP是一种常见第一性原理计算软件 。凝聚态物理学是目前物理学各分支学科中最大的研究领域，据说现在物理系博士生中有1/4研究的就是凝聚态物理 。凝聚态物理学研究的对象和人们的日常生活可以说是最近的，比如我们现在手机电脑背后的科学基础基本上都是凝聚态物理学，但凝聚态物理这个名字又是离普通人最远的 。对于普通人来说，天体物理，核物理，粒子物理，以及原子分子和激光物理都是不需要解释的，虽然普通人不懂天体物理，但天体物理是干什么的，普通人仅通过天体物理这四个字也可以猜的差不多 。但凝聚态物理，普通人看不懂，学科没有一个好名字对学科的发展是不利的，比如我在上大学的时候，系里最好的专业是晶体物理，但我觉得这个名字不如理论物理酷，于是就选了理论物理 。但等真学了几年，了解多了一些，才发现其实理论物理研究的某些前沿也是和晶体结构有关系的事情（举个例子，两个单层石墨烯转一个小角度，就变成了超导体），但理论物理不做实验，不能真的把自己研究的东西做出来，至少对我来说是不太酷的 。“魔角”石墨烯被自然、物理世界等评为今年最重要的科学发现 。如果没有一个好名字的话，即便对一个行业内的人来说要想对外行解释清楚也是十分困难的 。比如说你问我什么是凝聚态物理，我能想到的回答就是把这个学科的发展历史给你简单列一列，这不是一句话能说清楚的 。凝聚态物理的前身是固体物理，这个名字不用解释，普通人也知道物体有三态，固体物理就是研究固体的 。固体有种种物性，比如导电性不同，根据导电性的不同可分为金属，半导体和绝缘体 。固体物理就是研究这些的，而研究这些的前提是必须有量子力学 。因为物质是原子构成的，原子是由电子和原子核构成的 。所谓固体就是一堆原子核和一堆电子，其中电子的运动又更关键一些，打个比方就是原子核是舞台，电子是舞台上的演员 。研究电子必须要用量子力学 。量子力学出来后，关于金属的研究获得了很大的进步，典型的工作有玻姆和派因斯的等离激元等 。更重要的是电子能带论，能带论构成了半导体物理学的基础，半导体物理是计算机的基础，而计算机是今天信息革命与信息社会的基础，凝聚态物理逐渐取代粒子物理成为物理学研究的主流和这一点关系很大 。除了金属和半导体外，固体物理中典型的研究领域还有超导与磁学 。超导潜在地有很大很广阔的工业前景，并且在科学上也是很有趣的 。而磁学和半导体物理一样也是信息技术的基础，因为信息的存储目前主要还是依靠磁性，同时磁性也是典型的量子现象 。两次获得诺贝尔物理奖的巴丁是固体物理学的标杆性人物，他发明了晶体管，解释了常规超导体的物理机制 。固体物理虽然被泡利说成是脏的（意味着要做近似，意味着说不清），但在上世纪后半叶仍然获得了很大发展 。同时在上世纪的80年代开始出现了一系列的新研究，这些新研究被当时的物理学家认为已经突破了传统固体物理学研究的范式 。比如：高温超导，量子霍尔效应，碳60，超晶格，准晶等 。传统的固体物理强调周期对称，在长、宽、高三个维度上的周期性堆砌构成了我们看到的固体 。但现在发现打破周期性，或在一个、两个甚至三个维度上打破周期对称会发现一系列以前观察不到的新现象 。从上世纪80年代开始，物理学家就逐渐开始用凝聚态物理这个名字来概括他们越来越广阔的研究对象 。与此同时由于以上研究与产业离的比较近，来自政府以及工业界的投资也越来越多 。最近40年以来，凝聚态物理学的发展是很迅速的，人们可以在纳米尺度上设计很复杂的物质结构，利用各种量子效应来操控电子或自旋的状态，它既是未来量子计算的基础，也是延续经典计算摩尔定律的基础 。英特尔公司和伯克利大学最近宣布了新的基于多铁和拓扑材料的新器件，有望延续摩尔定律 。摩尔定律的基础就是负责信息存储或运算的器件尺寸可以越做越小（小型化），或者完成单次信息存储或运算的能量消耗可以越来越小（节约能量） 。这对应的是计算机运算的速度越来越快，或我们手机的待电时间可以越来越长 。从这个角度材料物理这个名字也许更能概括这个领域的研究 。但问题是材料物理这个名字一般是搞工程的人讲的，有其传统内涵，而现在凝聚态物理学家研究的对象是突破了材料物理的传统内涵的，于是某些凝聚态物理学家更喜欢用量子材料这个新名字来概括他们的研究 。不幸英年早逝的张首晟教授是凝聚态物理学最近三十年的标杆性人物 。当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。凝聚态物理学是目前所有物理学研究领域中最大的一个分支 。它早期研究的主要对象是金属和半导体等 。从对称性的角度说，它研究的主要是具有平移对称性的系统，使用的方法是量子力学，这类研究一般被称为固体物理 。固体物理的研究有很重要的应用背景，比如金属是重要的结构材料，而半导体是重要的功能材料，金属（最重要的金属材料是钢铁）和半导体都是工业社会的基础 。比如钢铁是造船、建筑等行业的基础，而半导体是芯片和信息社会的基础等等 。在金属物理和半导体物理之后，固体物理本身也逐渐突破原来的界限，“进化”为所谓的凝聚态物理学，在这个过程中朗道和安德森这两位科学家最为重要，他们都被称为凝聚态物理学之父 。安德森（1923-）固体物理假设材料具有理想的三维周期结构，在此基础上我们用量子力学研究其中晶格本身的运动，电子的运动，或磁性等等 。而在凝聚态物理学的研究中我们不假设材料有理想的三维周期结构，最典型的例子有准晶，无序，掺杂，超晶格等 。最近的一些进展，我们甚至会研究具有拓扑序的一些物质结构等 。换句话说所谓凝聚态物理专业就是研究以上课题的，从方法上说有的物理学家偏重实验，有的偏重计算，有的偏重理论 。但他们面对的物理问题是一样的，比如都研究高温超导问题，或都研究石墨烯等等 。泛泛而言凝聚态物理专业会有偏理论和偏实验的两大方向，凝聚态理论会学很多高级的理论课程，比如要掌握不少量子场论的技巧，从这个角度好的理论凝聚态物理学家也是好的理论物理学家，因为他们使用的基本工具是一样的 。劳伏林（1950-）是一位著名的理论凝聚态物理学家 。（华人科学家张首晟和文小刚按其研究领域也是理论凝聚态）现在从事凝聚态实验工作的物理学家会比较依赖于实验仪器，传统上我们认为凝聚态物理是小科学，但现在凝聚态物理学家也正在使用越来越大，越来越昂贵的科学仪器，比如中国最近正在建设的散裂中子源就是研究凝聚态物理学的大型实验仪器 。位于广东东莞的中国散裂中子源 。现在计算在凝聚态物理学研究中的地位越来越重要，而且相对来说掌握的门槛不高，因为主要是通过标准的商业化软件来对材料进行模拟和计算，不论是实验背景的还是理论背景的凝聚态物理学家都能从中受益，并且不大受条件的限制（理论太难，实验太贵） 。VASP是一种常见第一性原理计算软件 。凝聚态物理学是目前物理学各分支学科中最大的研究领域，据说现在物理系博士生中有1/4研究的就是凝聚态物理 。凝聚态物理学研究的对象和人们的日常生活可以说是最近的，比如我们现在手机电脑背后的科学基础基本上都是凝聚态物理学，但凝聚态物理这个名字又是离普通人最远的 。对于普通人来说，天体物理，核物理，粒子物理，以及原子分子和激光物理都是不需要解释的，虽然普通人不懂天体物理，但天体物理是干什么的，普通人仅通过天体物理这四个字也可以猜的差不多 。但凝聚态物理，普通人看不懂，学科没有一个好名字对学科的发展是不利的，比如我在上大学的时候，系里最好的专业是晶体物理，但我觉得这个名字不如理论物理酷，于是就选了理论物理 。但等真学了几年，了解多了一些，才发现其实理论物理研究的某些前沿也是和晶体结构有关系的事情（举个例子，两个单层石墨烯转一个小角度，就变成了超导体），但理论物理不做实验，不能真的把自己研究的东西做出来，至少对我来说是不太酷的 。“魔角”石墨烯被自然、物理世界等评为今年最重要的科学发现 。如果没有一个好名字的话，即便对一个行业内的人来说要想对外行解释清楚也是十分困难的 。比如说你问我什么是凝聚态物理，我能想到的回答就是把这个学科的发展历史给你简单列一列，这不是一句话能说清楚的 。凝聚态物理的前身是固体物理，这个名字不用解释，普通人也知道物体有三态，固体物理就是研究固体的 。固体有种种物性，比如导电性不同，根据导电性的不同可分为金属，半导体和绝缘体 。固体物理就是研究这些的，而研究这些的前提是必须有量子力学 。因为物质是原子构成的，原子是由电子和原子核构成的 。所谓固体就是一堆原子核和一堆电子，其中电子的运动又更关键一些，打个比方就是原子核是舞台，电子是舞台上的演员 。研究电子必须要用量子力学 。量子力学出来后，关于金属的研究获得了很大的进步，典型的工作有玻姆和派因斯的等离激元等 。更重要的是电子能带论，能带论构成了半导体物理学的基础，半导体物理是计算机的基础，而计算机是今天信息革命与信息社会的基础，凝聚态物理逐渐取代粒子物理成为物理学研究的主流和这一点关系很大 。除了金属和半导体外，固体物理中典型的研究领域还有超导与磁学 。超导潜在地有很大很广阔的工业前景，并且在科学上也是很有趣的 。而磁学和半导体物理一样也是信息技术的基础，因为信息的存储目前主要还是依靠磁性，同时磁性也是典型的量子现象 。两次获得诺贝尔物理奖的巴丁是固体物理学的标杆性人物，他发明了晶体管，解释了常规超导体的物理机制 。固体物理虽然被泡利说成是脏的（意味着要做近似，意味着说不清），但在上世纪后半叶仍然获得了很大发展 。同时在上世纪的80年代开始出现了一系列的新研究，这些新研究被当时的物理学家认为已经突破了传统固体物理学研究的范式 。比如：高温超导，量子霍尔效应，碳60，超晶格，准晶等 。传统的固体物理强调周期对称，在长、宽、高三个维度上的周期性堆砌构成了我们看到的固体 。但现在发现打破周期性，或在一个、两个甚至三个维度上打破周期对称会发现一系列以前观察不到的新现象 。从上世纪80年代开始，物理学家就逐渐开始用凝聚态物理这个名字来概括他们越来越广阔的研究对象 。与此同时由于以上研究与产业离的比较近，来自政府以及工业界的投资也越来越多 。最近40年以来，凝聚态物理学的发展是很迅速的，人们可以在纳米尺度上设计很复杂的物质结构，利用各种量子效应来操控电子或自旋的状态，它既是未来量子计算的基础，也是延续经典计算摩尔定律的基础 。英特尔公司和伯克利大学最近宣布了新的基于多铁和拓扑材料的新器件，有望延续摩尔定律 。摩尔定律的基础就是负责信息存储或运算的器件尺寸可以越做越小（小型化），或者完成单次信息存储或运算的能量消耗可以越来越小（节约能量） 。这对应的是计算机运算的速度越来越快，或我们手机的待电时间可以越来越长 。从这个角度材料物理这个名字也许更能概括这个领域的研究 。但问题是材料物理这个名字一般是搞工程的人讲的，有其传统内涵，而现在凝聚态物理学家研究的对象是突破了材料物理的传统内涵的，于是某些凝聚态物理学家更喜欢用量子材料这个新名字来概括他们的研究 。不幸英年早逝的张首晟教授是凝聚态物理学最近三十年的标杆性人物 。凝聚态物理学是物理学领域，涉及物质的宏观和微观物理特性 。特别是它关注的是当系统中的成分数量非常大并且成分之间的相互作用很强时出现的“浓缩”阶段 。图 二阶量子相变的相图最熟悉的凝聚相的例子是固体和液体（本质来自于原子之间的电磁力作用） 。凝聚态物理学家试图通过使用物理定律来理解这些阶段的行为 。特别的，这些物理定律它们包括量子力学，电磁学和统计力学的定律等 。最常见的凝聚相是固体和液体，而更奇特的凝聚相包括某些材料在低温下表现出的超导相，原子晶格上的自旋的铁磁和反铁磁相，以及在超冷原子系统中发现的玻色 - 爱因斯坦凝聚 。凝聚态物理的研究涉及通过实验探针测量各种材料特性以及使用理论物理方法开发有助于理解物理行为的数学模型等 。可用于研究的系统和现象的多样性使凝聚态物理学成为当代物理学中最活跃的领域：三分之一的美国物理学家自我认同为凝聚态物理学家，凝聚态物理学系也是美国物理学会最大的一个部门 。该领域与化学，材料科学和纳米技术重叠，并与原子物理学和生物物理学密切相关 。物理学中的各种主题，如晶体学，冶金学，弹性学，磁学等，直到20世纪40年代才被视为不同的领域，当时它们被归为固态物理学 。大约在20世纪60年代，液体物理性质的研究被添加到这个列表中，形成了凝聚态物理新的相关专业的基础 。相关实验实验凝聚态物理涉及使用实验探针试图发现材料的新特性 。这种探针包括电场和磁场的影响，测量响应函数，传输特性和测温 。通常使用的实验方法包括光谱，用探针，例如X射线，红外光以及非弹性中子散射 ; 研究热响应，例如比热和通过热传导和热传导测量传输 。冷原子气体实验光学晶格中的超冷原子捕获是凝聚态物理学 。该方法涉及使用光学激光器形成干涉图案，其充当晶格，其中离子或原子可以在非常低的温度下放置 。光学晶格中的冷原子被用作量子模拟器，也就是说，它们作为可控系统，可以模拟更复杂系统的行为，例如受抑制的磁体 。特别地，它们被用于工程化一维，二维和三维晶格用于Hubbard模型具有预先指定的参数，并研究反铁磁和旋转液体排序的相变 。图 在超冷铷原子气体中观察到的第一个玻色 - 爱因斯坦凝聚物当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。凝聚态物理学是目前物理学各分支学科中最大的研究领域，据说现在物理系博士生中有1/4研究的就是凝聚态物理 。凝聚态物理学研究的对象和人们的日常生活可以说是最近的，比如我们现在手机电脑背后的科学基础基本上都是凝聚态物理学，但凝聚态物理这个名字又是离普通人最远的 。对于普通人来说，天体物理，核物理，粒子物理，以及原子分子和激光物理都是不需要解释的，虽然普通人不懂天体物理，但天体物理是干什么的，普通人仅通过天体物理这四个字也可以猜的差不多 。但凝聚态物理，普通人看不懂，学科没有一个好名字对学科的发展是不利的，比如我在上大学的时候，系里最好的专业是晶体物理，但我觉得这个名字不如理论物理酷，于是就选了理论物理 。但等真学了几年，了解多了一些，才发现其实理论物理研究的某些前沿也是和晶体结构有关系的事情（举个例子，两个单层石墨烯转一个小角度，就变成了超导体），但理论物理不做实验，不能真的把自己研究的东西做出来，至少对我来说是不太酷的 。“魔角”石墨烯被自然、物理世界等评为今年最重要的科学发现 。如果没有一个好名字的话，即便对一个行业内的人来说要想对外行解释清楚也是十分困难的 。比如说你问我什么是凝聚态物理，我能想到的回答就是把这个学科的发展历史给你简单列一列，这不是一句话能说清楚的 。凝聚态物理的前身是固体物理，这个名字不用解释，普通人也知道物体有三态，固体物理就是研究固体的 。固体有种种物性，比如导电性不同，根据导电性的不同可分为金属，半导体和绝缘体 。固体物理就是研究这些的，而研究这些的前提是必须有量子力学 。因为物质是原子构成的，原子是由电子和原子核构成的 。所谓固体就是一堆原子核和一堆电子，其中电子的运动又更关键一些，打个比方就是原子核是舞台，电子是舞台上的演员 。研究电子必须要用量子力学 。量子力学出来后，关于金属的研究获得了很大的进步，典型的工作有玻姆和派因斯的等离激元等 。更重要的是电子能带论，能带论构成了半导体物理学的基础，半导体物理是计算机的基础，而计算机是今天信息革命与信息社会的基础，凝聚态物理逐渐取代粒子物理成为物理学研究的主流和这一点关系很大 。除了金属和半导体外，固体物理中典型的研究领域还有超导与磁学 。超导潜在地有很大很广阔的工业前景，并且在科学上也是很有趣的 。而磁学和半导体物理一样也是信息技术的基础，因为信息的存储目前主要还是依靠磁性，同时磁性也是典型的量子现象 。两次获得诺贝尔物理奖的巴丁是固体物理学的标杆性人物，他发明了晶体管，解释了常规超导体的物理机制 。固体物理虽然被泡利说成是脏的（意味着要做近似，意味着说不清），但在上世纪后半叶仍然获得了很大发展 。同时在上世纪的80年代开始出现了一系列的新研究，这些新研究被当时的物理学家认为已经突破了传统固体物理学研究的范式 。比如：高温超导，量子霍尔效应，碳60，超晶格，准晶等 。传统的固体物理强调周期对称，在长、宽、高三个维度上的周期性堆砌构成了我们看到的固体 。但现在发现打破周期性，或在一个、两个甚至三个维度上打破周期对称会发现一系列以前观察不到的新现象 。从上世纪80年代开始，物理学家就逐渐开始用凝聚态物理这个名字来概括他们越来越广阔的研究对象 。与此同时由于以上研究与产业离的比较近，来自政府以及工业界的投资也越来越多 。最近40年以来，凝聚态物理学的发展是很迅速的，人们可以在纳米尺度上设计很复杂的物质结构，利用各种量子效应来操控电子或自旋的状态，它既是未来量子计算的基础，也是延续经典计算摩尔定律的基础 。英特尔公司和伯克利大学最近宣布了新的基于多铁和拓扑材料的新器件，有望延续摩尔定律 。摩尔定律的基础就是负责信息存储或运算的器件尺寸可以越做越小（小型化），或者完成单次信息存储或运算的能量消耗可以越来越小（节约能量） 。这对应的是计算机运算的速度越来越快，或我们手机的待电时间可以越来越长 。从这个角度材料物理这个名字也许更能概括这个领域的研究 。但问题是材料物理这个名字一般是搞工程的人讲的，有其传统内涵，而现在凝聚态物理学家研究的对象是突破了材料物理的传统内涵的，于是某些凝聚态物理学家更喜欢用量子材料这个新名字来概括他们的研究 。不幸英年早逝的张首晟教授是凝聚态物理学最近三十年的标杆性人物 。当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。凝聚态物理学是目前物理学各分支学科中最大的研究领域，据说现在物理系博士生中有1/4研究的就是凝聚态物理 。凝聚态物理学研究的对象和人们的日常生活可以说是最近的，比如我们现在手机电脑背后的科学基础基本上都是凝聚态物理学，但凝聚态物理这个名字又是离普通人最远的 。对于普通人来说，天体物理，核物理，粒子物理，以及原子分子和激光物理都是不需要解释的，虽然普通人不懂天体物理，但天体物理是干什么的，普通人仅通过天体物理这四个字也可以猜的差不多 。但凝聚态物理，普通人看不懂，学科没有一个好名字对学科的发展是不利的，比如我在上大学的时候，系里最好的专业是晶体物理，但我觉得这个名字不如理论物理酷，于是就选了理论物理 。但等真学了几年，了解多了一些，才发现其实理论物理研究的某些前沿也是和晶体结构有关系的事情（举个例子，两个单层石墨烯转一个小角度，就变成了超导体），但理论物理不做实验，不能真的把自己研究的东西做出来，至少对我来说是不太酷的 。“魔角”石墨烯被自然、物理世界等评为今年最重要的科学发现 。如果没有一个好名字的话，即便对一个行业内的人来说要想对外行解释清楚也是十分困难的 。比如说你问我什么是凝聚态物理，我能想到的回答就是把这个学科的发展历史给你简单列一列，这不是一句话能说清楚的 。凝聚态物理的前身是固体物理，这个名字不用解释，普通人也知道物体有三态，固体物理就是研究固体的 。固体有种种物性，比如导电性不同，根据导电性的不同可分为金属，半导体和绝缘体 。固体物理就是研究这些的，而研究这些的前提是必须有量子力学 。因为物质是原子构成的，原子是由电子和原子核构成的 。所谓固体就是一堆原子核和一堆电子，其中电子的运动又更关键一些，打个比方就是原子核是舞台，电子是舞台上的演员 。研究电子必须要用量子力学 。量子力学出来后，关于金属的研究获得了很大的进步，典型的工作有玻姆和派因斯的等离激元等 。更重要的是电子能带论，能带论构成了半导体物理学的基础，半导体物理是计算机的基础，而计算机是今天信息革命与信息社会的基础，凝聚态物理逐渐取代粒子物理成为物理学研究的主流和这一点关系很大 。除了金属和半导体外，固体物理中典型的研究领域还有超导与磁学 。超导潜在地有很大很广阔的工业前景，并且在科学上也是很有趣的 。而磁学和半导体物理一样也是信息技术的基础，因为信息的存储目前主要还是依靠磁性，同时磁性也是典型的量子现象 。两次获得诺贝尔物理奖的巴丁是固体物理学的标杆性人物，他发明了晶体管，解释了常规超导体的物理机制 。固体物理虽然被泡利说成是脏的（意味着要做近似，意味着说不清），但在上世纪后半叶仍然获得了很大发展 。同时在上世纪的80年代开始出现了一系列的新研究，这些新研究被当时的物理学家认为已经突破了传统固体物理学研究的范式 。比如：高温超导，量子霍尔效应，碳60，超晶格，准晶等 。传统的固体物理强调周期对称，在长、宽、高三个维度上的周期性堆砌构成了我们看到的固体 。但现在发现打破周期性，或在一个、两个甚至三个维度上打破周期对称会发现一系列以前观察不到的新现象 。从上世纪80年代开始，物理学家就逐渐开始用凝聚态物理这个名字来概括他们越来越广阔的研究对象 。与此同时由于以上研究与产业离的比较近，来自政府以及工业界的投资也越来越多 。最近40年以来，凝聚态物理学的发展是很迅速的，人们可以在纳米尺度上设计很复杂的物质结构，利用各种量子效应来操控电子或自旋的状态，它既是未来量子计算的基础，也是延续经典计算摩尔定律的基础 。英特尔公司和伯克利大学最近宣布了新的基于多铁和拓扑材料的新器件，有望延续摩尔定律 。摩尔定律的基础就是负责信息存储或运算的器件尺寸可以越做越小（小型化），或者完成单次信息存储或运算的能量消耗可以越来越小（节约能量） 。这对应的是计算机运算的速度越来越快，或我们手机的待电时间可以越来越长 。从这个角度材料物理这个名字也许更能概括这个领域的研究 。但问题是材料物理这个名字一般是搞工程的人讲的，有其传统内涵，而现在凝聚态物理学家研究的对象是突破了材料物理的传统内涵的，于是某些凝聚态物理学家更喜欢用量子材料这个新名字来概括他们的研究 。不幸英年早逝的张首晟教授是凝聚态物理学最近三十年的标杆性人物 。凝聚态物理学是物理学领域，涉及物质的宏观和微观物理特性 。特别是它关注的是当系统中的成分数量非常大并且成分之间的相互作用很强时出现的“浓缩”阶段 。图 二阶量子相变的相图最熟悉的凝聚相的例子是固体和液体（本质来自于原子之间的电磁力作用） 。凝聚态物理学家试图通过使用物理定律来理解这些阶段的行为 。特别的，这些物理定律它们包括量子力学，电磁学和统计力学的定律等 。最常见的凝聚相是固体和液体，而更奇特的凝聚相包括某些材料在低温下表现出的超导相，原子晶格上的自旋的铁磁和反铁磁相，以及在超冷原子系统中发现的玻色 - 爱因斯坦凝聚 。凝聚态物理的研究涉及通过实验探针测量各种材料特性以及使用理论物理方法开发有助于理解物理行为的数学模型等 。可用于研究的系统和现象的多样性使凝聚态物理学成为当代物理学中最活跃的领域：三分之一的美国物理学家自我认同为凝聚态物理学家，凝聚态物理学系也是美国物理学会最大的一个部门 。该领域与化学，材料科学和纳米技术重叠，并与原子物理学和生物物理学密切相关 。物理学中的各种主题，如晶体学，冶金学，弹性学，磁学等，直到20世纪40年代才被视为不同的领域，当时它们被归为固态物理学 。大约在20世纪60年代，液体物理性质的研究被添加到这个列表中，形成了凝聚态物理新的相关专业的基础 。相关实验实验凝聚态物理涉及使用实验探针试图发现材料的新特性 。这种探针包括电场和磁场的影响，测量响应函数，传输特性和测温 。通常使用的实验方法包括光谱，用探针，例如X射线，红外光以及非弹性中子散射 ; 研究热响应，例如比热和通过热传导和热传导测量传输 。冷原子气体实验光学晶格中的超冷原子捕获是凝聚态物理学 。该方法涉及使用光学激光器形成干涉图案，其充当晶格，其中离子或原子可以在非常低的温度下放置 。光学晶格中的冷原子被用作量子模拟器，也就是说，它们作为可控系统，可以模拟更复杂系统的行为，例如受抑制的磁体 。特别地，它们被用于工程化一维，二维和三维晶格用于Hubbard模型具有预先指定的参数，并研究反铁磁和旋转液体排序的相变 。图 在超冷铷原子气体中观察到的第一个玻色 - 爱因斯坦凝聚物当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。凝聚态物理学是目前物理学各分支学科中最大的研究领域，据说现在物理系博士生中有1/4研究的就是凝聚态物理 。凝聚态物理学研究的对象和人们的日常生活可以说是最近的，比如我们现在手机电脑背后的科学基础基本上都是凝聚态物理学，但凝聚态物理这个名字又是离普通人最远的 。对于普通人来说，天体物理，核物理，粒子物理，以及原子分子和激光物理都是不需要解释的，虽然普通人不懂天体物理，但天体物理是干什么的，普通人仅通过天体物理这四个字也可以猜的差不多 。但凝聚态物理，普通人看不懂，学科没有一个好名字对学科的发展是不利的，比如我在上大学的时候，系里最好的专业是晶体物理，但我觉得这个名字不如理论物理酷，于是就选了理论物理 。但等真学了几年，了解多了一些，才发现其实理论物理研究的某些前沿也是和晶体结构有关系的事情（举个例子，两个单层石墨烯转一个小角度，就变成了超导体），但理论物理不做实验，不能真的把自己研究的东西做出来，至少对我来说是不太酷的 。“魔角”石墨烯被自然、物理世界等评为今年最重要的科学发现 。如果没有一个好名字的话，即便对一个行业内的人来说要想对外行解释清楚也是十分困难的 。比如说你问我什么是凝聚态物理，我能想到的回答就是把这个学科的发展历史给你简单列一列，这不是一句话能说清楚的 。凝聚态物理的前身是固体物理，这个名字不用解释，普通人也知道物体有三态，固体物理就是研究固体的 。固体有种种物性，比如导电性不同，根据导电性的不同可分为金属，半导体和绝缘体 。固体物理就是研究这些的，而研究这些的前提是必须有量子力学 。因为物质是原子构成的，原子是由电子和原子核构成的 。所谓固体就是一堆原子核和一堆电子，其中电子的运动又更关键一些，打个比方就是原子核是舞台，电子是舞台上的演员 。研究电子必须要用量子力学 。量子力学出来后，关于金属的研究获得了很大的进步，典型的工作有玻姆和派因斯的等离激元等 。更重要的是电子能带论，能带论构成了半导体物理学的基础，半导体物理是计算机的基础，而计算机是今天信息革命与信息社会的基础，凝聚态物理逐渐取代粒子物理成为物理学研究的主流和这一点关系很大 。除了金属和半导体外，固体物理中典型的研究领域还有超导与磁学 。超导潜在地有很大很广阔的工业前景，并且在科学上也是很有趣的 。而磁学和半导体物理一样也是信息技术的基础，因为信息的存储目前主要还是依靠磁性，同时磁性也是典型的量子现象 。两次获得诺贝尔物理奖的巴丁是固体物理学的标杆性人物，他发明了晶体管，解释了常规超导体的物理机制 。固体物理虽然被泡利说成是脏的（意味着要做近似，意味着说不清），但在上世纪后半叶仍然获得了很大发展 。同时在上世纪的80年代开始出现了一系列的新研究，这些新研究被当时的物理学家认为已经突破了传统固体物理学研究的范式 。比如：高温超导，量子霍尔效应，碳60，超晶格，准晶等 。传统的固体物理强调周期对称，在长、宽、高三个维度上的周期性堆砌构成了我们看到的固体 。但现在发现打破周期性，或在一个、两个甚至三个维度上打破周期对称会发现一系列以前观察不到的新现象 。从上世纪80年代开始，物理学家就逐渐开始用凝聚态物理这个名字来概括他们越来越广阔的研究对象 。与此同时由于以上研究与产业离的比较近，来自政府以及工业界的投资也越来越多 。最近40年以来，凝聚态物理学的发展是很迅速的，人们可以在纳米尺度上设计很复杂的物质结构，利用各种量子效应来操控电子或自旋的状态，它既是未来量子计算的基础，也是延续经典计算摩尔定律的基础 。英特尔公司和伯克利大学最近宣布了新的基于多铁和拓扑材料的新器件，有望延续摩尔定律 。摩尔定律的基础就是负责信息存储或运算的器件尺寸可以越做越小（小型化），或者完成单次信息存储或运算的能量消耗可以越来越小（节约能量） 。这对应的是计算机运算的速度越来越快，或我们手机的待电时间可以越来越长 。从这个角度材料物理这个名字也许更能概括这个领域的研究 。但问题是材料物理这个名字一般是搞工程的人讲的，有其传统内涵，而现在凝聚态物理学家研究的对象是突破了材料物理的传统内涵的，于是某些凝聚态物理学家更喜欢用量子材料这个新名字来概括他们的研究 。不幸英年早逝的张首晟教授是凝聚态物理学最近三十年的标杆性人物 。凝聚态物理学是物理学领域，涉及物质的宏观和微观物理特性 。特别是它关注的是当系统中的成分数量非常大并且成分之间的相互作用很强时出现的“浓缩”阶段 。图 二阶量子相变的相图最熟悉的凝聚相的例子是固体和液体（本质来自于原子之间的电磁力作用） 。凝聚态物理学家试图通过使用物理定律来理解这些阶段的行为 。特别的，这些物理定律它们包括量子力学，电磁学和统计力学的定律等 。最常见的凝聚相是固体和液体，而更奇特的凝聚相包括某些材料在低温下表现出的超导相，原子晶格上的自旋的铁磁和反铁磁相，以及在超冷原子系统中发现的玻色 - 爱因斯坦凝聚 。凝聚态物理的研究涉及通过实验探针测量各种材料特性以及使用理论物理方法开发有助于理解物理行为的数学模型等 。可用于研究的系统和现象的多样性使凝聚态物理学成为当代物理学中最活跃的领域：三分之一的美国物理学家自我认同为凝聚态物理学家，凝聚态物理学系也是美国物理学会最大的一个部门 。该领域与化学，材料科学和纳米技术重叠，并与原子物理学和生物物理学密切相关 。物理学中的各种主题，如晶体学，冶金学，弹性学，磁学等，直到20世纪40年代才被视为不同的领域，当时它们被归为固态物理学 。大约在20世纪60年代，液体物理性质的研究被添加到这个列表中，形成了凝聚态物理新的相关专业的基础 。相关实验实验凝聚态物理涉及使用实验探针试图发现材料的新特性 。这种探针包括电场和磁场的影响，测量响应函数，传输特性和测温 。通常使用的实验方法包括光谱，用探针，例如X射线，红外光以及非弹性中子散射 ; 研究热响应，例如比热和通过热传导和热传导测量传输 。冷原子气体实验光学晶格中的超冷原子捕获是凝聚态物理学 。该方法涉及使用光学激光器形成干涉图案，其充当晶格，其中离子或原子可以在非常低的温度下放置 。光学晶格中的冷原子被用作量子模拟器，也就是说，它们作为可控系统，可以模拟更复杂系统的行为，例如受抑制的磁体 。特别地，它们被用于工程化一维，二维和三维晶格用于Hubbard模型具有预先指定的参数，并研究反铁磁和旋转液体排序的相变 。图 在超冷铷原子气体中观察到的第一个玻色 - 爱因斯坦凝聚物凝聚态物理学是目前所有物理学研究领域中最大的一个分支 。它早期研究的主要对象是金属和半导体等 。从对称性的角度说，它研究的主要是具有平移对称性的系统，使用的方法是量子力学，这类研究一般被称为固体物理 。固体物理的研究有很重要的应用背景，比如金属是重要的结构材料，而半导体是重要的功能材料，金属（最重要的金属材料是钢铁）和半导体都是工业社会的基础 。比如钢铁是造船、建筑等行业的基础，而半导体是芯片和信息社会的基础等等 。在金属物理和半导体物理之后，固体物理本身也逐渐突破原来的界限，“进化”为所谓的凝聚态物理学，在这个过程中朗道和安德森这两位科学家最为重要，他们都被称为凝聚态物理学之父 。安德森（1923-）固体物理假设材料具有理想的三维周期结构，在此基础上我们用量子力学研究其中晶格本身的运动，电子的运动，或磁性等等 。而在凝聚态物理学的研究中我们不假设材料有理想的三维周期结构，最典型的例子有准晶，无序，掺杂，超晶格等 。最近的一些进展，我们甚至会研究具有拓扑序的一些物质结构等 。换句话说所谓凝聚态物理专业就是研究以上课题的，从方法上说有的物理学家偏重实验，有的偏重计算，有的偏重理论 。但他们面对的物理问题是一样的，比如都研究高温超导问题，或都研究石墨烯等等 。泛泛而言凝聚态物理专业会有偏理论和偏实验的两大方向，凝聚态理论会学很多高级的理论课程，比如要掌握不少量子场论的技巧，从这个角度好的理论凝聚态物理学家也是好的理论物理学家，因为他们使用的基本工具是一样的 。劳伏林（1950-）是一位著名的理论凝聚态物理学家 。（华人科学家张首晟和文小刚按其研究领域也是理论凝聚态）现在从事凝聚态实验工作的物理学家会比较依赖于实验仪器，传统上我们认为凝聚态物理是小科学，但现在凝聚态物理学家也正在使用越来越大，越来越昂贵的科学仪器，比如中国最近正在建设的散裂中子源就是研究凝聚态物理学的大型实验仪器 。位于广东东莞的中国散裂中子源 。现在计算在凝聚态物理学研究中的地位越来越重要，而且相对来说掌握的门槛不高，因为主要是通过标准的商业化软件来对材料进行模拟和计算，不论是实验背景的还是理论背景的凝聚态物理学家都能从中受益，并且不大受条件的限制（理论太难，实验太贵） 。VASP是一种常见第一性原理计算软件 。当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。凝聚态物理学是目前物理学各分支学科中最大的研究领域，据说现在物理系博士生中有1/4研究的就是凝聚态物理 。凝聚态物理学研究的对象和人们的日常生活可以说是最近的，比如我们现在手机电脑背后的科学基础基本上都是凝聚态物理学，但凝聚态物理这个名字又是离普通人最远的 。对于普通人来说，天体物理，核物理，粒子物理，以及原子分子和激光物理都是不需要解释的，虽然普通人不懂天体物理，但天体物理是干什么的，普通人仅通过天体物理这四个字也可以猜的差不多 。但凝聚态物理，普通人看不懂，学科没有一个好名字对学科的发展是不利的，比如我在上大学的时候，系里最好的专业是晶体物理，但我觉得这个名字不如理论物理酷，于是就选了理论物理 。但等真学了几年，了解多了一些，才发现其实理论物理研究的某些前沿也是和晶体结构有关系的事情（举个例子，两个单层石墨烯转一个小角度，就变成了超导体），但理论物理不做实验，不能真的把自己研究的东西做出来，至少对我来说是不太酷的 。“魔角”石墨烯被自然、物理世界等评为今年最重要的科学发现 。如果没有一个好名字的话，即便对一个行业内的人来说要想对外行解释清楚也是十分困难的 。比如说你问我什么是凝聚态物理，我能想到的回答就是把这个学科的发展历史给你简单列一列，这不是一句话能说清楚的 。凝聚态物理的前身是固体物理，这个名字不用解释，普通人也知道物体有三态，固体物理就是研究固体的 。固体有种种物性，比如导电性不同，根据导电性的不同可分为金属，半导体和绝缘体 。固体物理就是研究这些的，而研究这些的前提是必须有量子力学 。因为物质是原子构成的，原子是由电子和原子核构成的 。所谓固体就是一堆原子核和一堆电子，其中电子的运动又更关键一些，打个比方就是原子核是舞台，电子是舞台上的演员 。研究电子必须要用量子力学 。量子力学出来后，关于金属的研究获得了很大的进步，典型的工作有玻姆和派因斯的等离激元等 。更重要的是电子能带论，能带论构成了半导体物理学的基础，半导体物理是计算机的基础，而计算机是今天信息革命与信息社会的基础，凝聚态物理逐渐取代粒子物理成为物理学研究的主流和这一点关系很大 。除了金属和半导体外，固体物理中典型的研究领域还有超导与磁学 。超导潜在地有很大很广阔的工业前景，并且在科学上也是很有趣的 。而磁学和半导体物理一样也是信息技术的基础，因为信息的存储目前主要还是依靠磁性，同时磁性也是典型的量子现象 。两次获得诺贝尔物理奖的巴丁是固体物理学的标杆性人物，他发明了晶体管，解释了常规超导体的物理机制 。固体物理虽然被泡利说成是脏的（意味着要做近似，意味着说不清），但在上世纪后半叶仍然获得了很大发展 。同时在上世纪的80年代开始出现了一系列的新研究，这些新研究被当时的物理学家认为已经突破了传统固体物理学研究的范式 。比如：高温超导，量子霍尔效应，碳60，超晶格，准晶等 。传统的固体物理强调周期对称，在长、宽、高三个维度上的周期性堆砌构成了我们看到的固体 。但现在发现打破周期性，或在一个、两个甚至三个维度上打破周期对称会发现一系列以前观察不到的新现象 。从上世纪80年代开始，物理学家就逐渐开始用凝聚态物理这个名字来概括他们越来越广阔的研究对象 。与此同时由于以上研究与产业离的比较近，来自政府以及工业界的投资也越来越多 。最近40年以来，凝聚态物理学的发展是很迅速的，人们可以在纳米尺度上设计很复杂的物质结构，利用各种量子效应来操控电子或自旋的状态，它既是未来量子计算的基础，也是延续经典计算摩尔定律的基础 。英特尔公司和伯克利大学最近宣布了新的基于多铁和拓扑材料的新器件，有望延续摩尔定律 。摩尔定律的基础就是负责信息存储或运算的器件尺寸可以越做越小（小型化），或者完成单次信息存储或运算的能量消耗可以越来越小（节约能量） 。这对应的是计算机运算的速度越来越快，或我们手机的待电时间可以越来越长 。从这个角度材料物理这个名字也许更能概括这个领域的研究 。但问题是材料物理这个名字一般是搞工程的人讲的，有其传统内涵，而现在凝聚态物理学家研究的对象是突破了材料物理的传统内涵的，于是某些凝聚态物理学家更喜欢用量子材料这个新名字来概括他们的研究 。不幸英年早逝的张首晟教授是凝聚态物理学最近三十年的标杆性人物 。当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。凝聚态物理学是目前物理学各分支学科中最大的研究领域，据说现在物理系博士生中有1/4研究的就是凝聚态物理 。凝聚态物理学研究的对象和人们的日常生活可以说是最近的，比如我们现在手机电脑背后的科学基础基本上都是凝聚态物理学，但凝聚态物理这个名字又是离普通人最远的 。对于普通人来说，天体物理，核物理，粒子物理，以及原子分子和激光物理都是不需要解释的，虽然普通人不懂天体物理，但天体物理是干什么的，普通人仅通过天体物理这四个字也可以猜的差不多 。但凝聚态物理，普通人看不懂，学科没有一个好名字对学科的发展是不利的，比如我在上大学的时候，系里最好的专业是晶体物理，但我觉得这个名字不如理论物理酷，于是就选了理论物理 。但等真学了几年，了解多了一些，才发现其实理论物理研究的某些前沿也是和晶体结构有关系的事情（举个例子，两个单层石墨烯转一个小角度，就变成了超导体），但理论物理不做实验，不能真的把自己研究的东西做出来，至少对我来说是不太酷的 。“魔角”石墨烯被自然、物理世界等评为今年最重要的科学发现 。如果没有一个好名字的话，即便对一个行业内的人来说要想对外行解释清楚也是十分困难的 。比如说你问我什么是凝聚态物理，我能想到的回答就是把这个学科的发展历史给你简单列一列，这不是一句话能说清楚的 。凝聚态物理的前身是固体物理，这个名字不用解释，普通人也知道物体有三态，固体物理就是研究固体的 。固体有种种物性，比如导电性不同，根据导电性的不同可分为金属，半导体和绝缘体 。固体物理就是研究这些的，而研究这些的前提是必须有量子力学 。因为物质是原子构成的，原子是由电子和原子核构成的 。所谓固体就是一堆原子核和一堆电子，其中电子的运动又更关键一些，打个比方就是原子核是舞台，电子是舞台上的演员 。研究电子必须要用量子力学 。量子力学出来后，关于金属的研究获得了很大的进步，典型的工作有玻姆和派因斯的等离激元等 。更重要的是电子能带论，能带论构成了半导体物理学的基础，半导体物理是计算机的基础，而计算机是今天信息革命与信息社会的基础，凝聚态物理逐渐取代粒子物理成为物理学研究的主流和这一点关系很大 。除了金属和半导体外，固体物理中典型的研究领域还有超导与磁学 。超导潜在地有很大很广阔的工业前景，并且在科学上也是很有趣的 。而磁学和半导体物理一样也是信息技术的基础，因为信息的存储目前主要还是依靠磁性，同时磁性也是典型的量子现象 。两次获得诺贝尔物理奖的巴丁是固体物理学的标杆性人物，他发明了晶体管，解释了常规超导体的物理机制 。固体物理虽然被泡利说成是脏的（意味着要做近似，意味着说不清），但在上世纪后半叶仍然获得了很大发展 。同时在上世纪的80年代开始出现了一系列的新研究，这些新研究被当时的物理学家认为已经突破了传统固体物理学研究的范式 。比如：高温超导，量子霍尔效应，碳60，超晶格，准晶等 。传统的固体物理强调周期对称，在长、宽、高三个维度上的周期性堆砌构成了我们看到的固体 。但现在发现打破周期性，或在一个、两个甚至三个维度上打破周期对称会发现一系列以前观察不到的新现象 。从上世纪80年代开始，物理学家就逐渐开始用凝聚态物理这个名字来概括他们越来越广阔的研究对象 。与此同时由于以上研究与产业离的比较近，来自政府以及工业界的投资也越来越多 。最近40年以来，凝聚态物理学的发展是很迅速的，人们可以在纳米尺度上设计很复杂的物质结构，利用各种量子效应来操控电子或自旋的状态，它既是未来量子计算的基础，也是延续经典计算摩尔定律的基础 。英特尔公司和伯克利大学最近宣布了新的基于多铁和拓扑材料的新器件，有望延续摩尔定律 。摩尔定律的基础就是负责信息存储或运算的器件尺寸可以越做越小（小型化），或者完成单次信息存储或运算的能量消耗可以越来越小（节约能量） 。这对应的是计算机运算的速度越来越快，或我们手机的待电时间可以越来越长 。从这个角度材料物理这个名字也许更能概括这个领域的研究 。但问题是材料物理这个名字一般是搞工程的人讲的，有其传统内涵，而现在凝聚态物理学家研究的对象是突破了材料物理的传统内涵的，于是某些凝聚态物理学家更喜欢用量子材料这个新名字来概括他们的研究 。不幸英年早逝的张首晟教授是凝聚态物理学最近三十年的标杆性人物 。凝聚态物理学是目前所有物理学研究领域中最大的一个分支 。它早期研究的主要对象是金属和半导体等 。从对称性的角度说，它研究的主要是具有平移对称性的系统，使用的方法是量子力学，这类研究一般被称为固体物理 。固体物理的研究有很重要的应用背景，比如金属是重要的结构材料，而半导体是重要的功能材料，金属（最重要的金属材料是钢铁）和半导体都是工业社会的基础 。比如钢铁是造船、建筑等行业的基础，而半导体是芯片和信息社会的基础等等 。在金属物理和半导体物理之后，固体物理本身也逐渐突破原来的界限，“进化”为所谓的凝聚态物理学，在这个过程中朗道和安德森这两位科学家最为重要，他们都被称为凝聚态物理学之父 。安德森（1923-）固体物理假设材料具有理想的三维周期结构，在此基础上我们用量子力学研究其中晶格本身的运动，电子的运动，或磁性等等 。而在凝聚态物理学的研究中我们不假设材料有理想的三维周期结构，最典型的例子有准晶，无序，掺杂，超晶格等 。最近的一些进展，我们甚至会研究具有拓扑序的一些物质结构等 。换句话说所谓凝聚态物理专业就是研究以上课题的，从方法上说有的物理学家偏重实验，有的偏重计算，有的偏重理论 。但他们面对的物理问题是一样的，比如都研究高温超导问题，或都研究石墨烯等等 。泛泛而言凝聚态物理专业会有偏理论和偏实验的两大方向，凝聚态理论会学很多高级的理论课程，比如要掌握不少量子场论的技巧，从这个角度好的理论凝聚态物理学家也是好的理论物理学家，因为他们使用的基本工具是一样的 。劳伏林（1950-）是一位著名的理论凝聚态物理学家 。（华人科学家张首晟和文小刚按其研究领域也是理论凝聚态）现在从事凝聚态实验工作的物理学家会比较依赖于实验仪器，传统上我们认为凝聚态物理是小科学，但现在凝聚态物理学家也正在使用越来越大，越来越昂贵的科学仪器，比如中国最近正在建设的散裂中子源就是研究凝聚态物理学的大型实验仪器 。位于广东东莞的中国散裂中子源 。现在计算在凝聚态物理学研究中的地位越来越重要，而且相对来说掌握的门槛不高，因为主要是通过标准的商业化软件来对材料进行模拟和计算，不论是实验背景的还是理论背景的凝聚态物理学家都能从中受益，并且不大受条件的限制（理论太难，实验太贵） 。VASP是一种常见第一性原理计算软件 。当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。凝聚态物理学是目前物理学各分支学科中最大的研究领域，据说现在物理系博士生中有1/4研究的就是凝聚态物理 。凝聚态物理学研究的对象和人们的日常生活可以说是最近的，比如我们现在手机电脑背后的科学基础基本上都是凝聚态物理学，但凝聚态物理这个名字又是离普通人最远的 。对于普通人来说，天体物理，核物理，粒子物理，以及原子分子和激光物理都是不需要解释的，虽然普通人不懂天体物理，但天体物理是干什么的，普通人仅通过天体物理这四个字也可以猜的差不多 。但凝聚态物理，普通人看不懂，学科没有一个好名字对学科的发展是不利的，比如我在上大学的时候，系里最好的专业是晶体物理，但我觉得这个名字不如理论物理酷，于是就选了理论物理 。但等真学了几年，了解多了一些，才发现其实理论物理研究的某些前沿也是和晶体结构有关系的事情（举个例子，两个单层石墨烯转一个小角度，就变成了超导体），但理论物理不做实验，不能真的把自己研究的东西做出来，至少对我来说是不太酷的 。“魔角”石墨烯被自然、物理世界等评为今年最重要的科学发现 。如果没有一个好名字的话，即便对一个行业内的人来说要想对外行解释清楚也是十分困难的 。比如说你问我什么是凝聚态物理，我能想到的回答就是把这个学科的发展历史给你简单列一列，这不是一句话能说清楚的 。凝聚态物理的前身是固体物理，这个名字不用解释，普通人也知道物体有三态，固体物理就是研究固体的 。固体有种种物性，比如导电性不同，根据导电性的不同可分为金属，半导体和绝缘体 。固体物理就是研究这些的，而研究这些的前提是必须有量子力学 。因为物质是原子构成的，原子是由电子和原子核构成的 。所谓固体就是一堆原子核和一堆电子，其中电子的运动又更关键一些，打个比方就是原子核是舞台，电子是舞台上的演员 。研究电子必须要用量子力学 。量子力学出来后，关于金属的研究获得了很大的进步，典型的工作有玻姆和派因斯的等离激元等 。更重要的是电子能带论，能带论构成了半导体物理学的基础，半导体物理是计算机的基础，而计算机是今天信息革命与信息社会的基础，凝聚态物理逐渐取代粒子物理成为物理学研究的主流和这一点关系很大 。除了金属和半导体外，固体物理中典型的研究领域还有超导与磁学 。超导潜在地有很大很广阔的工业前景，并且在科学上也是很有趣的 。而磁学和半导体物理一样也是信息技术的基础，因为信息的存储目前主要还是依靠磁性，同时磁性也是典型的量子现象 。两次获得诺贝尔物理奖的巴丁是固体物理学的标杆性人物，他发明了晶体管，解释了常规超导体的物理机制 。固体物理虽然被泡利说成是脏的（意味着要做近似，意味着说不清），但在上世纪后半叶仍然获得了很大发展 。同时在上世纪的80年代开始出现了一系列的新研究，这些新研究被当时的物理学家认为已经突破了传统固体物理学研究的范式 。比如：高温超导，量子霍尔效应，碳60，超晶格，准晶等 。传统的固体物理强调周期对称，在长、宽、高三个维度上的周期性堆砌构成了我们看到的固体 。但现在发现打破周期性，或在一个、两个甚至三个维度上打破周期对称会发现一系列以前观察不到的新现象 。从上世纪80年代开始，物理学家就逐渐开始用凝聚态物理这个名字来概括他们越来越广阔的研究对象 。与此同时由于以上研究与产业离的比较近，来自政府以及工业界的投资也越来越多 。最近40年以来，凝聚态物理学的发展是很迅速的，人们可以在纳米尺度上设计很复杂的物质结构，利用各种量子效应来操控电子或自旋的状态，它既是未来量子计算的基础，也是延续经典计算摩尔定律的基础 。英特尔公司和伯克利大学最近宣布了新的基于多铁和拓扑材料的新器件，有望延续摩尔定律 。摩尔定律的基础就是负责信息存储或运算的器件尺寸可以越做越小（小型化），或者完成单次信息存储或运算的能量消耗可以越来越小（节约能量） 。这对应的是计算机运算的速度越来越快，或我们手机的待电时间可以越来越长 。从这个角度材料物理这个名字也许更能概括这个领域的研究 。但问题是材料物理这个名字一般是搞工程的人讲的，有其传统内涵，而现在凝聚态物理学家研究的对象是突破了材料物理的传统内涵的，于是某些凝聚态物理学家更喜欢用量子材料这个新名字来概括他们的研究 。不幸英年早逝的张首晟教授是凝聚态物理学最近三十年的标杆性人物 。凝聚态物理学是目前所有物理学研究领域中最大的一个分支 。它早期研究的主要对象是金属和半导体等 。从对称性的角度说，它研究的主要是具有平移对称性的系统，使用的方法是量子力学，这类研究一般被称为固体物理 。固体物理的研究有很重要的应用背景，比如金属是重要的结构材料，而半导体是重要的功能材料，金属（最重要的金属材料是钢铁）和半导体都是工业社会的基础 。比如钢铁是造船、建筑等行业的基础，而半导体是芯片和信息社会的基础等等 。在金属物理和半导体物理之后，固体物理本身也逐渐突破原来的界限，“进化”为所谓的凝聚态物理学，在这个过程中朗道和安德森这两位科学家最为重要，他们都被称为凝聚态物理学之父 。安德森（1923-）固体物理假设材料具有理想的三维周期结构，在此基础上我们用量子力学研究其中晶格本身的运动，电子的运动，或磁性等等 。而在凝聚态物理学的研究中我们不假设材料有理想的三维周期结构，最典型的例子有准晶，无序，掺杂，超晶格等 。最近的一些进展，我们甚至会研究具有拓扑序的一些物质结构等 。换句话说所谓凝聚态物理专业就是研究以上课题的，从方法上说有的物理学家偏重实验，有的偏重计算，有的偏重理论 。但他们面对的物理问题是一样的，比如都研究高温超导问题，或都研究石墨烯等等 。泛泛而言凝聚态物理专业会有偏理论和偏实验的两大方向，凝聚态理论会学很多高级的理论课程，比如要掌握不少量子场论的技巧，从这个角度好的理论凝聚态物理学家也是好的理论物理学家，因为他们使用的基本工具是一样的 。劳伏林（1950-）是一位著名的理论凝聚态物理学家 。（华人科学家张首晟和文小刚按其研究领域也是理论凝聚态）现在从事凝聚态实验工作的物理学家会比较依赖于实验仪器，传统上我们认为凝聚态物理是小科学，但现在凝聚态物理学家也正在使用越来越大，越来越昂贵的科学仪器，比如中国最近正在建设的散裂中子源就是研究凝聚态物理学的大型实验仪器 。位于广东东莞的中国散裂中子源 。现在计算在凝聚态物理学研究中的地位越来越重要，而且相对来说掌握的门槛不高，因为主要是通过标准的商业化软件来对材料进行模拟和计算，不论是实验背景的还是理论背景的凝聚态物理学家都能从中受益，并且不大受条件的限制（理论太难，实验太贵） 。VASP是一种常见第一性原理计算软件 。凝聚态物理学是物理学领域，涉及物质的宏观和微观物理特性 。特别是它关注的是当系统中的成分数量非常大并且成分之间的相互作用很强时出现的“浓缩”阶段 。图 二阶量子相变的相图最熟悉的凝聚相的例子是固体和液体（本质来自于原子之间的电磁力作用） 。凝聚态物理学家试图通过使用物理定律来理解这些阶段的行为 。特别的，这些物理定律它们包括量子力学，电磁学和统计力学的定律等 。最常见的凝聚相是固体和液体，而更奇特的凝聚相包括某些材料在低温下表现出的超导相，原子晶格上的自旋的铁磁和反铁磁相，以及在超冷原子系统中发现的玻色 - 爱因斯坦凝聚 。凝聚态物理的研究涉及通过实验探针测量各种材料特性以及使用理论物理方法开发有助于理解物理行为的数学模型等 。可用于研究的系统和现象的多样性使凝聚态物理学成为当代物理学中最活跃的领域：三分之一的美国物理学家自我认同为凝聚态物理学家，凝聚态物理学系也是美国物理学会最大的一个部门 。该领域与化学，材料科学和纳米技术重叠，并与原子物理学和生物物理学密切相关 。物理学中的各种主题，如晶体学，冶金学，弹性学，磁学等，直到20世纪40年代才被视为不同的领域，当时它们被归为固态物理学 。大约在20世纪60年代，液体物理性质的研究被添加到这个列表中，形成了凝聚态物理新的相关专业的基础 。相关实验实验凝聚态物理涉及使用实验探针试图发现材料的新特性 。这种探针包括电场和磁场的影响，测量响应函数，传输特性和测温 。通常使用的实验方法包括光谱，用探针，例如X射线，红外光以及非弹性中子散射 ; 研究热响应，例如比热和通过热传导和热传导测量传输 。冷原子气体实验光学晶格中的超冷原子捕获是凝聚态物理学 。该方法涉及使用光学激光器形成干涉图案，其充当晶格，其中离子或原子可以在非常低的温度下放置 。光学晶格中的冷原子被用作量子模拟器，也就是说，它们作为可控系统，可以模拟更复杂系统的行为，例如受抑制的磁体 。特别地，它们被用于工程化一维，二维和三维晶格用于Hubbard模型具有预先指定的参数，并研究反铁磁和旋转液体排序的相变 。图 在超冷铷原子气体中观察到的第一个玻色 - 爱因斯坦凝聚物当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。凝聚态物理学是目前物理学各分支学科中最大的研究领域，据说现在物理系博士生中有1/4研究的就是凝聚态物理 。凝聚态物理学研究的对象和人们的日常生活可以说是最近的，比如我们现在手机电脑背后的科学基础基本上都是凝聚态物理学，但凝聚态物理这个名字又是离普通人最远的 。对于普通人来说，天体物理，核物理，粒子物理，以及原子分子和激光物理都是不需要解释的，虽然普通人不懂天体物理，但天体物理是干什么的，普通人仅通过天体物理这四个字也可以猜的差不多 。但凝聚态物理，普通人看不懂，学科没有一个好名字对学科的发展是不利的，比如我在上大学的时候，系里最好的专业是晶体物理，但我觉得这个名字不如理论物理酷，于是就选了理论物理 。但等真学了几年，了解多了一些，才发现其实理论物理研究的某些前沿也是和晶体结构有关系的事情（举个例子，两个单层石墨烯转一个小角度，就变成了超导体），但理论物理不做实验，不能真的把自己研究的东西做出来，至少对我来说是不太酷的 。“魔角”石墨烯被自然、物理世界等评为今年最重要的科学发现 。如果没有一个好名字的话，即便对一个行业内的人来说要想对外行解释清楚也是十分困难的 。比如说你问我什么是凝聚态物理，我能想到的回答就是把这个学科的发展历史给你简单列一列，这不是一句话能说清楚的 。凝聚态物理的前身是固体物理，这个名字不用解释，普通人也知道物体有三态，固体物理就是研究固体的 。固体有种种物性，比如导电性不同，根据导电性的不同可分为金属，半导体和绝缘体 。固体物理就是研究这些的，而研究这些的前提是必须有量子力学 。因为物质是原子构成的，原子是由电子和原子核构成的 。所谓固体就是一堆原子核和一堆电子，其中电子的运动又更关键一些，打个比方就是原子核是舞台，电子是舞台上的演员 。研究电子必须要用量子力学 。量子力学出来后，关于金属的研究获得了很大的进步，典型的工作有玻姆和派因斯的等离激元等 。更重要的是电子能带论，能带论构成了半导体物理学的基础，半导体物理是计算机的基础，而计算机是今天信息革命与信息社会的基础，凝聚态物理逐渐取代粒子物理成为物理学研究的主流和这一点关系很大 。除了金属和半导体外，固体物理中典型的研究领域还有超导与磁学 。超导潜在地有很大很广阔的工业前景，并且在科学上也是很有趣的 。而磁学和半导体物理一样也是信息技术的基础，因为信息的存储目前主要还是依靠磁性，同时磁性也是典型的量子现象 。两次获得诺贝尔物理奖的巴丁是固体物理学的标杆性人物，他发明了晶体管，解释了常规超导体的物理机制 。固体物理虽然被泡利说成是脏的（意味着要做近似，意味着说不清），但在上世纪后半叶仍然获得了很大发展 。同时在上世纪的80年代开始出现了一系列的新研究，这些新研究被当时的物理学家认为已经突破了传统固体物理学研究的范式 。比如：高温超导，量子霍尔效应，碳60，超晶格，准晶等 。传统的固体物理强调周期对称，在长、宽、高三个维度上的周期性堆砌构成了我们看到的固体 。但现在发现打破周期性，或在一个、两个甚至三个维度上打破周期对称会发现一系列以前观察不到的新现象 。从上世纪80年代开始，物理学家就逐渐开始用凝聚态物理这个名字来概括他们越来越广阔的研究对象 。与此同时由于以上研究与产业离的比较近，来自政府以及工业界的投资也越来越多 。最近40年以来，凝聚态物理学的发展是很迅速的，人们可以在纳米尺度上设计很复杂的物质结构，利用各种量子效应来操控电子或自旋的状态，它既是未来量子计算的基础，也是延续经典计算摩尔定律的基础 。英特尔公司和伯克利大学最近宣布了新的基于多铁和拓扑材料的新器件，有望延续摩尔定律 。摩尔定律的基础就是负责信息存储或运算的器件尺寸可以越做越小（小型化），或者完成单次信息存储或运算的能量消耗可以越来越小（节约能量） 。这对应的是计算机运算的速度越来越快，或我们手机的待电时间可以越来越长 。从这个角度材料物理这个名字也许更能概括这个领域的研究 。但问题是材料物理这个名字一般是搞工程的人讲的，有其传统内涵，而现在凝聚态物理学家研究的对象是突破了材料物理的传统内涵的，于是某些凝聚态物理学家更喜欢用量子材料这个新名字来概括他们的研究 。不幸英年早逝的张首晟教授是凝聚态物理学最近三十年的标杆性人物 。当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。凝聚态物理学是目前物理学各分支学科中最大的研究领域，据说现在物理系博士生中有1/4研究的就是凝聚态物理 。凝聚态物理学研究的对象和人们的日常生活可以说是最近的，比如我们现在手机电脑背后的科学基础基本上都是凝聚态物理学，但凝聚态物理这个名字又是离普通人最远的 。对于普通人来说，天体物理，核物理，粒子物理，以及原子分子和激光物理都是不需要解释的，虽然普通人不懂天体物理，但天体物理是干什么的，普通人仅通过天体物理这四个字也可以猜的差不多 。但凝聚态物理，普通人看不懂，学科没有一个好名字对学科的发展是不利的，比如我在上大学的时候，系里最好的专业是晶体物理，但我觉得这个名字不如理论物理酷，于是就选了理论物理 。但等真学了几年，了解多了一些，才发现其实理论物理研究的某些前沿也是和晶体结构有关系的事情（举个例子，两个单层石墨烯转一个小角度，就变成了超导体），但理论物理不做实验，不能真的把自己研究的东西做出来，至少对我来说是不太酷的 。“魔角”石墨烯被自然、物理世界等评为今年最重要的科学发现 。如果没有一个好名字的话，即便对一个行业内的人来说要想对外行解释清楚也是十分困难的 。比如说你问我什么是凝聚态物理，我能想到的回答就是把这个学科的发展历史给你简单列一列，这不是一句话能说清楚的 。凝聚态物理的前身是固体物理，这个名字不用解释，普通人也知道物体有三态，固体物理就是研究固体的 。固体有种种物性，比如导电性不同，根据导电性的不同可分为金属，半导体和绝缘体 。固体物理就是研究这些的，而研究这些的前提是必须有量子力学 。因为物质是原子构成的，原子是由电子和原子核构成的 。所谓固体就是一堆原子核和一堆电子，其中电子的运动又更关键一些，打个比方就是原子核是舞台，电子是舞台上的演员 。研究电子必须要用量子力学 。量子力学出来后，关于金属的研究获得了很大的进步，典型的工作有玻姆和派因斯的等离激元等 。更重要的是电子能带论，能带论构成了半导体物理学的基础，半导体物理是计算机的基础，而计算机是今天信息革命与信息社会的基础，凝聚态物理逐渐取代粒子物理成为物理学研究的主流和这一点关系很大 。除了金属和半导体外，固体物理中典型的研究领域还有超导与磁学 。超导潜在地有很大很广阔的工业前景，并且在科学上也是很有趣的 。而磁学和半导体物理一样也是信息技术的基础，因为信息的存储目前主要还是依靠磁性，同时磁性也是典型的量子现象 。两次获得诺贝尔物理奖的巴丁是固体物理学的标杆性人物，他发明了晶体管，解释了常规超导体的物理机制 。固体物理虽然被泡利说成是脏的（意味着要做近似，意味着说不清），但在上世纪后半叶仍然获得了很大发展 。同时在上世纪的80年代开始出现了一系列的新研究，这些新研究被当时的物理学家认为已经突破了传统固体物理学研究的范式 。比如：高温超导，量子霍尔效应，碳60，超晶格，准晶等 。传统的固体物理强调周期对称，在长、宽、高三个维度上的周期性堆砌构成了我们看到的固体 。但现在发现打破周期性，或在一个、两个甚至三个维度上打破周期对称会发现一系列以前观察不到的新现象 。从上世纪80年代开始，物理学家就逐渐开始用凝聚态物理这个名字来概括他们越来越广阔的研究对象 。与此同时由于以上研究与产业离的比较近，来自政府以及工业界的投资也越来越多 。最近40年以来，凝聚态物理学的发展是很迅速的，人们可以在纳米尺度上设计很复杂的物质结构，利用各种量子效应来操控电子或自旋的状态，它既是未来量子计算的基础，也是延续经典计算摩尔定律的基础 。英特尔公司和伯克利大学最近宣布了新的基于多铁和拓扑材料的新器件，有望延续摩尔定律 。摩尔定律的基础就是负责信息存储或运算的器件尺寸可以越做越小（小型化），或者完成单次信息存储或运算的能量消耗可以越来越小（节约能量） 。这对应的是计算机运算的速度越来越快，或我们手机的待电时间可以越来越长 。从这个角度材料物理这个名字也许更能概括这个领域的研究 。但问题是材料物理这个名字一般是搞工程的人讲的，有其传统内涵，而现在凝聚态物理学家研究的对象是突破了材料物理的传统内涵的，于是某些凝聚态物理学家更喜欢用量子材料这个新名字来概括他们的研究 。不幸英年早逝的张首晟教授是凝聚态物理学最近三十年的标杆性人物 。凝聚态物理学是目前所有物理学研究领域中最大的一个分支 。它早期研究的主要对象是金属和半导体等 。从对称性的角度说，它研究的主要是具有平移对称性的系统，使用的方法是量子力学，这类研究一般被称为固体物理 。固体物理的研究有很重要的应用背景，比如金属是重要的结构材料，而半导体是重要的功能材料，金属（最重要的金属材料是钢铁）和半导体都是工业社会的基础 。比如钢铁是造船、建筑等行业的基础，而半导体是芯片和信息社会的基础等等 。在金属物理和半导体物理之后，固体物理本身也逐渐突破原来的界限，“进化”为所谓的凝聚态物理学，在这个过程中朗道和安德森这两位科学家最为重要，他们都被称为凝聚态物理学之父 。安德森（1923-）固体物理假设材料具有理想的三维周期结构，在此基础上我们用量子力学研究其中晶格本身的运动，电子的运动，或磁性等等 。而在凝聚态物理学的研究中我们不假设材料有理想的三维周期结构，最典型的例子有准晶，无序，掺杂，超晶格等 。最近的一些进展，我们甚至会研究具有拓扑序的一些物质结构等 。换句话说所谓凝聚态物理专业就是研究以上课题的，从方法上说有的物理学家偏重实验，有的偏重计算，有的偏重理论 。但他们面对的物理问题是一样的，比如都研究高温超导问题，或都研究石墨烯等等 。泛泛而言凝聚态物理专业会有偏理论和偏实验的两大方向，凝聚态理论会学很多高级的理论课程，比如要掌握不少量子场论的技巧，从这个角度好的理论凝聚态物理学家也是好的理论物理学家，因为他们使用的基本工具是一样的 。劳伏林（1950-）是一位著名的理论凝聚态物理学家 。（华人科学家张首晟和文小刚按其研究领域也是理论凝聚态）现在从事凝聚态实验工作的物理学家会比较依赖于实验仪器，传统上我们认为凝聚态物理是小科学，但现在凝聚态物理学家也正在使用越来越大，越来越昂贵的科学仪器，比如中国最近正在建设的散裂中子源就是研究凝聚态物理学的大型实验仪器 。位于广东东莞的中国散裂中子源 。现在计算在凝聚态物理学研究中的地位越来越重要，而且相对来说掌握的门槛不高，因为主要是通过标准的商业化软件来对材料进行模拟和计算，不论是实验背景的还是理论背景的凝聚态物理学家都能从中受益，并且不大受条件的限制（理论太难，实验太贵） 。VASP是一种常见第一性原理计算软件 。当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。凝聚态物理学是目前物理学各分支学科中最大的研究领域，据说现在物理系博士生中有1/4研究的就是凝聚态物理 。凝聚态物理学研究的对象和人们的日常生活可以说是最近的，比如我们现在手机电脑背后的科学基础基本上都是凝聚态物理学，但凝聚态物理这个名字又是离普通人最远的 。对于普通人来说，天体物理，核物理，粒子物理，以及原子分子和激光物理都是不需要解释的，虽然普通人不懂天体物理，但天体物理是干什么的，普通人仅通过天体物理这四个字也可以猜的差不多 。但凝聚态物理，普通人看不懂，学科没有一个好名字对学科的发展是不利的，比如我在上大学的时候，系里最好的专业是晶体物理，但我觉得这个名字不如理论物理酷，于是就选了理论物理 。但等真学了几年，了解多了一些，才发现其实理论物理研究的某些前沿也是和晶体结构有关系的事情（举个例子，两个单层石墨烯转一个小角度，就变成了超导体），但理论物理不做实验，不能真的把自己研究的东西做出来，至少对我来说是不太酷的 。“魔角”石墨烯被自然、物理世界等评为今年最重要的科学发现 。如果没有一个好名字的话，即便对一个行业内的人来说要想对外行解释清楚也是十分困难的 。比如说你问我什么是凝聚态物理，我能想到的回答就是把这个学科的发展历史给你简单列一列，这不是一句话能说清楚的 。凝聚态物理的前身是固体物理，这个名字不用解释，普通人也知道物体有三态，固体物理就是研究固体的 。固体有种种物性，比如导电性不同，根据导电性的不同可分为金属，半导体和绝缘体 。固体物理就是研究这些的，而研究这些的前提是必须有量子力学 。因为物质是原子构成的，原子是由电子和原子核构成的 。所谓固体就是一堆原子核和一堆电子，其中电子的运动又更关键一些，打个比方就是原子核是舞台，电子是舞台上的演员 。研究电子必须要用量子力学 。量子力学出来后，关于金属的研究获得了很大的进步，典型的工作有玻姆和派因斯的等离激元等 。更重要的是电子能带论，能带论构成了半导体物理学的基础，半导体物理是计算机的基础，而计算机是今天信息革命与信息社会的基础，凝聚态物理逐渐取代粒子物理成为物理学研究的主流和这一点关系很大 。除了金属和半导体外，固体物理中典型的研究领域还有超导与磁学 。超导潜在地有很大很广阔的工业前景，并且在科学上也是很有趣的 。而磁学和半导体物理一样也是信息技术的基础，因为信息的存储目前主要还是依靠磁性，同时磁性也是典型的量子现象 。两次获得诺贝尔物理奖的巴丁是固体物理学的标杆性人物，他发明了晶体管，解释了常规超导体的物理机制 。固体物理虽然被泡利说成是脏的（意味着要做近似，意味着说不清），但在上世纪后半叶仍然获得了很大发展 。同时在上世纪的80年代开始出现了一系列的新研究，这些新研究被当时的物理学家认为已经突破了传统固体物理学研究的范式 。比如：高温超导，量子霍尔效应，碳60，超晶格，准晶等 。传统的固体物理强调周期对称，在长、宽、高三个维度上的周期性堆砌构成了我们看到的固体 。但现在发现打破周期性，或在一个、两个甚至三个维度上打破周期对称会发现一系列以前观察不到的新现象 。从上世纪80年代开始，物理学家就逐渐开始用凝聚态物理这个名字来概括他们越来越广阔的研究对象 。与此同时由于以上研究与产业离的比较近，来自政府以及工业界的投资也越来越多 。最近40年以来，凝聚态物理学的发展是很迅速的，人们可以在纳米尺度上设计很复杂的物质结构，利用各种量子效应来操控电子或自旋的状态，它既是未来量子计算的基础，也是延续经典计算摩尔定律的基础 。英特尔公司和伯克利大学最近宣布了新的基于多铁和拓扑材料的新器件，有望延续摩尔定律 。摩尔定律的基础就是负责信息存储或运算的器件尺寸可以越做越小（小型化），或者完成单次信息存储或运算的能量消耗可以越来越小（节约能量） 。这对应的是计算机运算的速度越来越快，或我们手机的待电时间可以越来越长 。从这个角度材料物理这个名字也许更能概括这个领域的研究 。但问题是材料物理这个名字一般是搞工程的人讲的，有其传统内涵，而现在凝聚态物理学家研究的对象是突破了材料物理的传统内涵的，于是某些凝聚态物理学家更喜欢用量子材料这个新名字来概括他们的研究 。不幸英年早逝的张首晟教授是凝聚态物理学最近三十年的标杆性人物 。凝聚态物理学是目前所有物理学研究领域中最大的一个分支 。它早期研究的主要对象是金属和半导体等 。从对称性的角度说，它研究的主要是具有平移对称性的系统，使用的方法是量子力学，这类研究一般被称为固体物理 。固体物理的研究有很重要的应用背景，比如金属是重要的结构材料，而半导体是重要的功能材料，金属（最重要的金属材料是钢铁）和半导体都是工业社会的基础 。比如钢铁是造船、建筑等行业的基础，而半导体是芯片和信息社会的基础等等 。在金属物理和半导体物理之后，固体物理本身也逐渐突破原来的界限，“进化”为所谓的凝聚态物理学，在这个过程中朗道和安德森这两位科学家最为重要，他们都被称为凝聚态物理学之父 。安德森（1923-）固体物理假设材料具有理想的三维周期结构，在此基础上我们用量子力学研究其中晶格本身的运动，电子的运动，或磁性等等 。而在凝聚态物理学的研究中我们不假设材料有理想的三维周期结构，最典型的例子有准晶，无序，掺杂，超晶格等 。最近的一些进展，我们甚至会研究具有拓扑序的一些物质结构等 。换句话说所谓凝聚态物理专业就是研究以上课题的，从方法上说有的物理学家偏重实验，有的偏重计算，有的偏重理论 。但他们面对的物理问题是一样的，比如都研究高温超导问题，或都研究石墨烯等等 。泛泛而言凝聚态物理专业会有偏理论和偏实验的两大方向，凝聚态理论会学很多高级的理论课程，比如要掌握不少量子场论的技巧，从这个角度好的理论凝聚态物理学家也是好的理论物理学家，因为他们使用的基本工具是一样的 。劳伏林（1950-）是一位著名的理论凝聚态物理学家 。（华人科学家张首晟和文小刚按其研究领域也是理论凝聚态）现在从事凝聚态实验工作的物理学家会比较依赖于实验仪器，传统上我们认为凝聚态物理是小科学，但现在凝聚态物理学家也正在使用越来越大，越来越昂贵的科学仪器，比如中国最近正在建设的散裂中子源就是研究凝聚态物理学的大型实验仪器 。位于广东东莞的中国散裂中子源 。现在计算在凝聚态物理学研究中的地位越来越重要，而且相对来说掌握的门槛不高，因为主要是通过标准的商业化软件来对材料进行模拟和计算，不论是实验背景的还是理论背景的凝聚态物理学家都能从中受益，并且不大受条件的限制（理论太难，实验太贵） 。VASP是一种常见第一性原理计算软件 。凝聚态物理学是物理学领域，涉及物质的宏观和微观物理特性 。特别是它关注的是当系统中的成分数量非常大并且成分之间的相互作用很强时出现的“浓缩”阶段 。图 二阶量子相变的相图最熟悉的凝聚相的例子是固体和液体（本质来自于原子之间的电磁力作用） 。凝聚态物理学家试图通过使用物理定律来理解这些阶段的行为 。特别的，这些物理定律它们包括量子力学，电磁学和统计力学的定律等 。最常见的凝聚相是固体和液体，而更奇特的凝聚相包括某些材料在低温下表现出的超导相，原子晶格上的自旋的铁磁和反铁磁相，以及在超冷原子系统中发现的玻色 - 爱因斯坦凝聚 。凝聚态物理的研究涉及通过实验探针测量各种材料特性以及使用理论物理方法开发有助于理解物理行为的数学模型等 。可用于研究的系统和现象的多样性使凝聚态物理学成为当代物理学中最活跃的领域：三分之一的美国物理学家自我认同为凝聚态物理学家，凝聚态物理学系也是美国物理学会最大的一个部门 。该领域与化学，材料科学和纳米技术重叠，并与原子物理学和生物物理学密切相关 。物理学中的各种主题，如晶体学，冶金学，弹性学，磁学等，直到20世纪40年代才被视为不同的领域，当时它们被归为固态物理学 。大约在20世纪60年代，液体物理性质的研究被添加到这个列表中，形成了凝聚态物理新的相关专业的基础 。相关实验实验凝聚态物理涉及使用实验探针试图发现材料的新特性 。这种探针包括电场和磁场的影响，测量响应函数，传输特性和测温 。通常使用的实验方法包括光谱，用探针，例如X射线，红外光以及非弹性中子散射 ; 研究热响应，例如比热和通过热传导和热传导测量传输 。冷原子气体实验光学晶格中的超冷原子捕获是凝聚态物理学 。该方法涉及使用光学激光器形成干涉图案，其充当晶格，其中离子或原子可以在非常低的温度下放置 。光学晶格中的冷原子被用作量子模拟器，也就是说，它们作为可控系统，可以模拟更复杂系统的行为，例如受抑制的磁体 。特别地，它们被用于工程化一维，二维和三维晶格用于Hubbard模型具有预先指定的参数，并研究反铁磁和旋转液体排序的相变 。图 在超冷铷原子气体中观察到的第一个玻色 - 爱因斯坦凝聚物凝聚态物理学是目前物理学各分支学科中最大的研究领域，据说现在物理系博士生中有1/4研究的就是凝聚态物理 。凝聚态物理学研究的对象和人们的日常生活可以说是最近的，比如我们现在手机电脑背后的科学基础基本上都是凝聚态物理学，但凝聚态物理这个名字又是离普通人最远的 。对于普通人来说，天体物理，核物理，粒子物理，以及原子分子和激光物理都是不需要解释的，虽然普通人不懂天体物理，但天体物理是干什么的，普通人仅通过天体物理这四个字也可以猜的差不多 。但凝聚态物理，普通人看不懂，学科没有一个好名字对学科的发展是不利的，比如我在上大学的时候，系里最好的专业是晶体物理，但我觉得这个名字不如理论物理酷，于是就选了理论物理 。但等真学了几年，了解多了一些，才发现其实理论物理研究的某些前沿也是和晶体结构有关系的事情（举个例子，两个单层石墨烯转一个小角度，就变成了超导体），但理论物理不做实验，不能真的把自己研究的东西做出来，至少对我来说是不太酷的 。“魔角”石墨烯被自然、物理世界等评为今年最重要的科学发现 。如果没有一个好名字的话，即便对一个行业内的人来说要想对外行解释清楚也是十分困难的 。比如说你问我什么是凝聚态物理，我能想到的回答就是把这个学科的发展历史给你简单列一列，这不是一句话能说清楚的 。凝聚态物理的前身是固体物理，这个名字不用解释，普通人也知道物体有三态，固体物理就是研究固体的 。固体有种种物性，比如导电性不同，根据导电性的不同可分为金属，半导体和绝缘体 。固体物理就是研究这些的，而研究这些的前提是必须有量子力学 。因为物质是原子构成的，原子是由电子和原子核构成的 。所谓固体就是一堆原子核和一堆电子，其中电子的运动又更关键一些，打个比方就是原子核是舞台，电子是舞台上的演员 。研究电子必须要用量子力学 。量子力学出来后，关于金属的研究获得了很大的进步，典型的工作有玻姆和派因斯的等离激元等 。更重要的是电子能带论，能带论构成了半导体物理学的基础，半导体物理是计算机的基础，而计算机是今天信息革命与信息社会的基础，凝聚态物理逐渐取代粒子物理成为物理学研究的主流和这一点关系很大 。除了金属和半导体外，固体物理中典型的研究领域还有超导与磁学 。超导潜在地有很大很广阔的工业前景，并且在科学上也是很有趣的 。而磁学和半导体物理一样也是信息技术的基础，因为信息的存储目前主要还是依靠磁性，同时磁性也是典型的量子现象 。两次获得诺贝尔物理奖的巴丁是固体物理学的标杆性人物，他发明了晶体管，解释了常规超导体的物理机制 。固体物理虽然被泡利说成是脏的（意味着要做近似，意味着说不清），但在上世纪后半叶仍然获得了很大发展 。同时在上世纪的80年代开始出现了一系列的新研究，这些新研究被当时的物理学家认为已经突破了传统固体物理学研究的范式 。比如：高温超导，量子霍尔效应，碳60，超晶格，准晶等 。传统的固体物理强调周期对称，在长、宽、高三个维度上的周期性堆砌构成了我们看到的固体 。但现在发现打破周期性，或在一个、两个甚至三个维度上打破周期对称会发现一系列以前观察不到的新现象 。从上世纪80年代开始，物理学家就逐渐开始用凝聚态物理这个名字来概括他们越来越广阔的研究对象 。与此同时由于以上研究与产业离的比较近，来自政府以及工业界的投资也越来越多 。最近40年以来，凝聚态物理学的发展是很迅速的，人们可以在纳米尺度上设计很复杂的物质结构，利用各种量子效应来操控电子或自旋的状态，它既是未来量子计算的基础，也是延续经典计算摩尔定律的基础 。英特尔公司和伯克利大学最近宣布了新的基于多铁和拓扑材料的新器件，有望延续摩尔定律 。摩尔定律的基础就是负责信息存储或运算的器件尺寸可以越做越小（小型化），或者完成单次信息存储或运算的能量消耗可以越来越小（节约能量） 。这对应的是计算机运算的速度越来越快，或我们手机的待电时间可以越来越长 。从这个角度材料物理这个名字也许更能概括这个领域的研究 。但问题是材料物理这个名字一般是搞工程的人讲的，有其传统内涵，而现在凝聚态物理学家研究的对象是突破了材料物理的传统内涵的，于是某些凝聚态物理学家更喜欢用量子材料这个新名字来概括他们的研究 。不幸英年早逝的张首晟教授是凝聚态物理学最近三十年的标杆性人物 。凝聚态物理学是目前物理学各分支学科中最大的研究领域，据说现在物理系博士生中有1/4研究的就是凝聚态物理 。凝聚态物理学研究的对象和人们的日常生活可以说是最近的，比如我们现在手机电脑背后的科学基础基本上都是凝聚态物理学，但凝聚态物理这个名字又是离普通人最远的 。对于普通人来说，天体物理，核物理，粒子物理，以及原子分子和激光物理都是不需要解释的，虽然普通人不懂天体物理，但天体物理是干什么的，普通人仅通过天体物理这四个字也可以猜的差不多 。但凝聚态物理，普通人看不懂，学科没有一个好名字对学科的发展是不利的，比如我在上大学的时候，系里最好的专业是晶体物理，但我觉得这个名字不如理论物理酷，于是就选了理论物理 。但等真学了几年，了解多了一些，才发现其实理论物理研究的某些前沿也是和晶体结构有关系的事情（举个例子，两个单层石墨烯转一个小角度，就变成了超导体），但理论物理不做实验，不能真的把自己研究的东西做出来，至少对我来说是不太酷的 。“魔角”石墨烯被自然、物理世界等评为今年最重要的科学发现 。如果没有一个好名字的话，即便对一个行业内的人来说要想对外行解释清楚也是十分困难的 。比如说你问我什么是凝聚态物理，我能想到的回答就是把这个学科的发展历史给你简单列一列，这不是一句话能说清楚的 。凝聚态物理的前身是固体物理，这个名字不用解释，普通人也知道物体有三态，固体物理就是研究固体的 。固体有种种物性，比如导电性不同，根据导电性的不同可分为金属，半导体和绝缘体 。固体物理就是研究这些的，而研究这些的前提是必须有量子力学 。因为物质是原子构成的，原子是由电子和原子核构成的 。所谓固体就是一堆原子核和一堆电子，其中电子的运动又更关键一些，打个比方就是原子核是舞台，电子是舞台上的演员 。研究电子必须要用量子力学 。量子力学出来后，关于金属的研究获得了很大的进步，典型的工作有玻姆和派因斯的等离激元等 。更重要的是电子能带论，能带论构成了半导体物理学的基础，半导体物理是计算机的基础，而计算机是今天信息革命与信息社会的基础，凝聚态物理逐渐取代粒子物理成为物理学研究的主流和这一点关系很大 。除了金属和半导体外，固体物理中典型的研究领域还有超导与磁学 。超导潜在地有很大很广阔的工业前景，并且在科学上也是很有趣的 。而磁学和半导体物理一样也是信息技术的基础，因为信息的存储目前主要还是依靠磁性，同时磁性也是典型的量子现象 。两次获得诺贝尔物理奖的巴丁是固体物理学的标杆性人物，他发明了晶体管，解释了常规超导体的物理机制 。固体物理虽然被泡利说成是脏的（意味着要做近似，意味着说不清），但在上世纪后半叶仍然获得了很大发展 。同时在上世纪的80年代开始出现了一系列的新研究，这些新研究被当时的物理学家认为已经突破了传统固体物理学研究的范式 。比如：高温超导，量子霍尔效应，碳60，超晶格，准晶等 。传统的固体物理强调周期对称，在长、宽、高三个维度上的周期性堆砌构成了我们看到的固体 。但现在发现打破周期性，或在一个、两个甚至三个维度上打破周期对称会发现一系列以前观察不到的新现象 。从上世纪80年代开始，物理学家就逐渐开始用凝聚态物理这个名字来概括他们越来越广阔的研究对象 。与此同时由于以上研究与产业离的比较近，来自政府以及工业界的投资也越来越多 。最近40年以来，凝聚态物理学的发展是很迅速的，人们可以在纳米尺度上设计很复杂的物质结构，利用各种量子效应来操控电子或自旋的状态，它既是未来量子计算的基础，也是延续经典计算摩尔定律的基础 。英特尔公司和伯克利大学最近宣布了新的基于多铁和拓扑材料的新器件，有望延续摩尔定律 。摩尔定律的基础就是负责信息存储或运算的器件尺寸可以越做越小（小型化），或者完成单次信息存储或运算的能量消耗可以越来越小（节约能量） 。这对应的是计算机运算的速度越来越快，或我们手机的待电时间可以越来越长 。从这个角度材料物理这个名字也许更能概括这个领域的研究 。但问题是材料物理这个名字一般是搞工程的人讲的，有其传统内涵，而现在凝聚态物理学家研究的对象是突破了材料物理的传统内涵的，于是某些凝聚态物理学家更喜欢用量子材料这个新名字来概括他们的研究 。不幸英年早逝的张首晟教授是凝聚态物理学最近三十年的标杆性人物 。当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。凝聚态物理学是目前物理学各分支学科中最大的研究领域，据说现在物理系博士生中有1/4研究的就是凝聚态物理 。凝聚态物理学研究的对象和人们的日常生活可以说是最近的，比如我们现在手机电脑背后的科学基础基本上都是凝聚态物理学，但凝聚态物理这个名字又是离普通人最远的 。对于普通人来说，天体物理，核物理，粒子物理，以及原子分子和激光物理都是不需要解释的，虽然普通人不懂天体物理，但天体物理是干什么的，普通人仅通过天体物理这四个字也可以猜的差不多 。但凝聚态物理，普通人看不懂，学科没有一个好名字对学科的发展是不利的，比如我在上大学的时候，系里最好的专业是晶体物理，但我觉得这个名字不如理论物理酷，于是就选了理论物理 。但等真学了几年，了解多了一些，才发现其实理论物理研究的某些前沿也是和晶体结构有关系的事情（举个例子，两个单层石墨烯转一个小角度，就变成了超导体），但理论物理不做实验，不能真的把自己研究的东西做出来，至少对我来说是不太酷的 。“魔角”石墨烯被自然、物理世界等评为今年最重要的科学发现 。如果没有一个好名字的话，即便对一个行业内的人来说要想对外行解释清楚也是十分困难的 。比如说你问我什么是凝聚态物理，我能想到的回答就是把这个学科的发展历史给你简单列一列，这不是一句话能说清楚的 。凝聚态物理的前身是固体物理，这个名字不用解释，普通人也知道物体有三态，固体物理就是研究固体的 。固体有种种物性，比如导电性不同，根据导电性的不同可分为金属，半导体和绝缘体 。固体物理就是研究这些的，而研究这些的前提是必须有量子力学 。因为物质是原子构成的，原子是由电子和原子核构成的 。所谓固体就是一堆原子核和一堆电子，其中电子的运动又更关键一些，打个比方就是原子核是舞台，电子是舞台上的演员 。研究电子必须要用量子力学 。量子力学出来后，关于金属的研究获得了很大的进步，典型的工作有玻姆和派因斯的等离激元等 。更重要的是电子能带论，能带论构成了半导体物理学的基础，半导体物理是计算机的基础，而计算机是今天信息革命与信息社会的基础，凝聚态物理逐渐取代粒子物理成为物理学研究的主流和这一点关系很大 。除了金属和半导体外，固体物理中典型的研究领域还有超导与磁学 。超导潜在地有很大很广阔的工业前景，并且在科学上也是很有趣的 。而磁学和半导体物理一样也是信息技术的基础，因为信息的存储目前主要还是依靠磁性，同时磁性也是典型的量子现象 。两次获得诺贝尔物理奖的巴丁是固体物理学的标杆性人物，他发明了晶体管，解释了常规超导体的物理机制 。固体物理虽然被泡利说成是脏的（意味着要做近似，意味着说不清），但在上世纪后半叶仍然获得了很大发展 。同时在上世纪的80年代开始出现了一系列的新研究，这些新研究被当时的物理学家认为已经突破了传统固体物理学研究的范式 。比如：高温超导，量子霍尔效应，碳60，超晶格，准晶等 。传统的固体物理强调周期对称，在长、宽、高三个维度上的周期性堆砌构成了我们看到的固体 。但现在发现打破周期性，或在一个、两个甚至三个维度上打破周期对称会发现一系列以前观察不到的新现象 。从上世纪80年代开始，物理学家就逐渐开始用凝聚态物理这个名字来概括他们越来越广阔的研究对象 。与此同时由于以上研究与产业离的比较近，来自政府以及工业界的投资也越来越多 。最近40年以来，凝聚态物理学的发展是很迅速的，人们可以在纳米尺度上设计很复杂的物质结构，利用各种量子效应来操控电子或自旋的状态，它既是未来量子计算的基础，也是延续经典计算摩尔定律的基础 。英特尔公司和伯克利大学最近宣布了新的基于多铁和拓扑材料的新器件，有望延续摩尔定律 。摩尔定律的基础就是负责信息存储或运算的器件尺寸可以越做越小（小型化），或者完成单次信息存储或运算的能量消耗可以越来越小（节约能量） 。这对应的是计算机运算的速度越来越快，或我们手机的待电时间可以越来越长 。从这个角度材料物理这个名字也许更能概括这个领域的研究 。但问题是材料物理这个名字一般是搞工程的人讲的，有其传统内涵，而现在凝聚态物理学家研究的对象是突破了材料物理的传统内涵的，于是某些凝聚态物理学家更喜欢用量子材料这个新名字来概括他们的研究 。不幸英年早逝的张首晟教授是凝聚态物理学最近三十年的标杆性人物 。当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。凝聚态物理学是目前所有物理学研究领域中最大的一个分支 。它早期研究的主要对象是金属和半导体等 。从对称性的角度说，它研究的主要是具有平移对称性的系统，使用的方法是量子力学，这类研究一般被称为固体物理 。固体物理的研究有很重要的应用背景，比如金属是重要的结构材料，而半导体是重要的功能材料，金属（最重要的金属材料是钢铁）和半导体都是工业社会的基础 。比如钢铁是造船、建筑等行业的基础，而半导体是芯片和信息社会的基础等等 。在金属物理和半导体物理之后，固体物理本身也逐渐突破原来的界限，“进化”为所谓的凝聚态物理学，在这个过程中朗道和安德森这两位科学家最为重要，他们都被称为凝聚态物理学之父 。安德森（1923-）固体物理假设材料具有理想的三维周期结构，在此基础上我们用量子力学研究其中晶格本身的运动，电子的运动，或磁性等等 。而在凝聚态物理学的研究中我们不假设材料有理想的三维周期结构，最典型的例子有准晶，无序，掺杂，超晶格等 。最近的一些进展，我们甚至会研究具有拓扑序的一些物质结构等 。换句话说所谓凝聚态物理专业就是研究以上课题的，从方法上说有的物理学家偏重实验，有的偏重计算，有的偏重理论 。但他们面对的物理问题是一样的，比如都研究高温超导问题，或都研究石墨烯等等 。泛泛而言凝聚态物理专业会有偏理论和偏实验的两大方向，凝聚态理论会学很多高级的理论课程，比如要掌握不少量子场论的技巧，从这个角度好的理论凝聚态物理学家也是好的理论物理学家，因为他们使用的基本工具是一样的 。劳伏林（1950-）是一位著名的理论凝聚态物理学家 。（华人科学家张首晟和文小刚按其研究领域也是理论凝聚态）现在从事凝聚态实验工作的物理学家会比较依赖于实验仪器，传统上我们认为凝聚态物理是小科学，但现在凝聚态物理学家也正在使用越来越大，越来越昂贵的科学仪器，比如中国最近正在建设的散裂中子源就是研究凝聚态物理学的大型实验仪器 。位于广东东莞的中国散裂中子源 。现在计算在凝聚态物理学研究中的地位越来越重要，而且相对来说掌握的门槛不高，因为主要是通过标准的商业化软件来对材料进行模拟和计算，不论是实验背景的还是理论背景的凝聚态物理学家都能从中受益，并且不大受条件的限制（理论太难，实验太贵） 。VASP是一种常见第一性原理计算软件 。凝聚态物理学是目前物理学各分支学科中最大的研究领域，据说现在物理系博士生中有1/4研究的就是凝聚态物理 。凝聚态物理学研究的对象和人们的日常生活可以说是最近的，比如我们现在手机电脑背后的科学基础基本上都是凝聚态物理学，但凝聚态物理这个名字又是离普通人最远的 。对于普通人来说，天体物理，核物理，粒子物理，以及原子分子和激光物理都是不需要解释的，虽然普通人不懂天体物理，但天体物理是干什么的，普通人仅通过天体物理这四个字也可以猜的差不多 。但凝聚态物理，普通人看不懂，学科没有一个好名字对学科的发展是不利的，比如我在上大学的时候，系里最好的专业是晶体物理，但我觉得这个名字不如理论物理酷，于是就选了理论物理 。但等真学了几年，了解多了一些，才发现其实理论物理研究的某些前沿也是和晶体结构有关系的事情（举个例子，两个单层石墨烯转一个小角度，就变成了超导体），但理论物理不做实验，不能真的把自己研究的东西做出来，至少对我来说是不太酷的 。“魔角”石墨烯被自然、物理世界等评为今年最重要的科学发现 。如果没有一个好名字的话，即便对一个行业内的人来说要想对外行解释清楚也是十分困难的 。比如说你问我什么是凝聚态物理，我能想到的回答就是把这个学科的发展历史给你简单列一列，这不是一句话能说清楚的 。凝聚态物理的前身是固体物理，这个名字不用解释，普通人也知道物体有三态，固体物理就是研究固体的 。固体有种种物性，比如导电性不同，根据导电性的不同可分为金属，半导体和绝缘体 。固体物理就是研究这些的，而研究这些的前提是必须有量子力学 。因为物质是原子构成的，原子是由电子和原子核构成的 。所谓固体就是一堆原子核和一堆电子，其中电子的运动又更关键一些，打个比方就是原子核是舞台，电子是舞台上的演员 。研究电子必须要用量子力学 。量子力学出来后，关于金属的研究获得了很大的进步，典型的工作有玻姆和派因斯的等离激元等 。更重要的是电子能带论，能带论构成了半导体物理学的基础，半导体物理是计算机的基础，而计算机是今天信息革命与信息社会的基础，凝聚态物理逐渐取代粒子物理成为物理学研究的主流和这一点关系很大 。除了金属和半导体外，固体物理中典型的研究领域还有超导与磁学 。超导潜在地有很大很广阔的工业前景，并且在科学上也是很有趣的 。而磁学和半导体物理一样也是信息技术的基础，因为信息的存储目前主要还是依靠磁性，同时磁性也是典型的量子现象 。两次获得诺贝尔物理奖的巴丁是固体物理学的标杆性人物，他发明了晶体管，解释了常规超导体的物理机制 。固体物理虽然被泡利说成是脏的（意味着要做近似，意味着说不清），但在上世纪后半叶仍然获得了很大发展 。同时在上世纪的80年代开始出现了一系列的新研究，这些新研究被当时的物理学家认为已经突破了传统固体物理学研究的范式 。比如：高温超导，量子霍尔效应，碳60，超晶格，准晶等 。传统的固体物理强调周期对称，在长、宽、高三个维度上的周期性堆砌构成了我们看到的固体 。但现在发现打破周期性，或在一个、两个甚至三个维度上打破周期对称会发现一系列以前观察不到的新现象 。从上世纪80年代开始，物理学家就逐渐开始用凝聚态物理这个名字来概括他们越来越广阔的研究对象 。与此同时由于以上研究与产业离的比较近，来自政府以及工业界的投资也越来越多 。最近40年以来，凝聚态物理学的发展是很迅速的，人们可以在纳米尺度上设计很复杂的物质结构，利用各种量子效应来操控电子或自旋的状态，它既是未来量子计算的基础，也是延续经典计算摩尔定律的基础 。英特尔公司和伯克利大学最近宣布了新的基于多铁和拓扑材料的新器件，有望延续摩尔定律 。摩尔定律的基础就是负责信息存储或运算的器件尺寸可以越做越小（小型化），或者完成单次信息存储或运算的能量消耗可以越来越小（节约能量） 。这对应的是计算机运算的速度越来越快，或我们手机的待电时间可以越来越长 。从这个角度材料物理这个名字也许更能概括这个领域的研究 。但问题是材料物理这个名字一般是搞工程的人讲的，有其传统内涵，而现在凝聚态物理学家研究的对象是突破了材料物理的传统内涵的，于是某些凝聚态物理学家更喜欢用量子材料这个新名字来概括他们的研究 。不幸英年早逝的张首晟教授是凝聚态物理学最近三十年的标杆性人物 。当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。凝聚态物理学是目前所有物理学研究领域中最大的一个分支 。它早期研究的主要对象是金属和半导体等 。从对称性的角度说，它研究的主要是具有平移对称性的系统，使用的方法是量子力学，这类研究一般被称为固体物理 。固体物理的研究有很重要的应用背景，比如金属是重要的结构材料，而半导体是重要的功能材料，金属（最重要的金属材料是钢铁）和半导体都是工业社会的基础 。比如钢铁是造船、建筑等行业的基础，而半导体是芯片和信息社会的基础等等 。在金属物理和半导体物理之后，固体物理本身也逐渐突破原来的界限，“进化”为所谓的凝聚态物理学，在这个过程中朗道和安德森这两位科学家最为重要，他们都被称为凝聚态物理学之父 。安德森（1923-）固体物理假设材料具有理想的三维周期结构，在此基础上我们用量子力学研究其中晶格本身的运动，电子的运动，或磁性等等 。而在凝聚态物理学的研究中我们不假设材料有理想的三维周期结构，最典型的例子有准晶，无序，掺杂，超晶格等 。最近的一些进展，我们甚至会研究具有拓扑序的一些物质结构等 。换句话说所谓凝聚态物理专业就是研究以上课题的，从方法上说有的物理学家偏重实验，有的偏重计算，有的偏重理论 。但他们面对的物理问题是一样的，比如都研究高温超导问题，或都研究石墨烯等等 。泛泛而言凝聚态物理专业会有偏理论和偏实验的两大方向，凝聚态理论会学很多高级的理论课程，比如要掌握不少量子场论的技巧，从这个角度好的理论凝聚态物理学家也是好的理论物理学家，因为他们使用的基本工具是一样的 。劳伏林（1950-）是一位著名的理论凝聚态物理学家 。（华人科学家张首晟和文小刚按其研究领域也是理论凝聚态）现在从事凝聚态实验工作的物理学家会比较依赖于实验仪器，传统上我们认为凝聚态物理是小科学，但现在凝聚态物理学家也正在使用越来越大，越来越昂贵的科学仪器，比如中国最近正在建设的散裂中子源就是研究凝聚态物理学的大型实验仪器 。位于广东东莞的中国散裂中子源 。现在计算在凝聚态物理学研究中的地位越来越重要，而且相对来说掌握的门槛不高，因为主要是通过标准的商业化软件来对材料进行模拟和计算，不论是实验背景的还是理论背景的凝聚态物理学家都能从中受益，并且不大受条件的限制（理论太难，实验太贵） 。VASP是一种常见第一性原理计算软件 。凝聚态物理学是物理学领域，涉及物质的宏观和微观物理特性 。特别是它关注的是当系统中的成分数量非常大并且成分之间的相互作用很强时出现的“浓缩”阶段 。图 二阶量子相变的相图最熟悉的凝聚相的例子是固体和液体（本质来自于原子之间的电磁力作用） 。凝聚态物理学家试图通过使用物理定律来理解这些阶段的行为 。特别的，这些物理定律它们包括量子力学，电磁学和统计力学的定律等 。最常见的凝聚相是固体和液体，而更奇特的凝聚相包括某些材料在低温下表现出的超导相，原子晶格上的自旋的铁磁和反铁磁相，以及在超冷原子系统中发现的玻色 - 爱因斯坦凝聚 。凝聚态物理的研究涉及通过实验探针测量各种材料特性以及使用理论物理方法开发有助于理解物理行为的数学模型等 。可用于研究的系统和现象的多样性使凝聚态物理学成为当代物理学中最活跃的领域：三分之一的美国物理学家自我认同为凝聚态物理学家，凝聚态物理学系也是美国物理学会最大的一个部门 。该领域与化学，材料科学和纳米技术重叠，并与原子物理学和生物物理学密切相关 。物理学中的各种主题，如晶体学，冶金学，弹性学，磁学等，直到20世纪40年代才被视为不同的领域，当时它们被归为固态物理学 。大约在20世纪60年代，液体物理性质的研究被添加到这个列表中，形成了凝聚态物理新的相关专业的基础 。相关实验实验凝聚态物理涉及使用实验探针试图发现材料的新特性 。这种探针包括电场和磁场的影响，测量响应函数，传输特性和测温 。通常使用的实验方法包括光谱，用探针，例如X射线，红外光以及非弹性中子散射 ; 研究热响应，例如比热和通过热传导和热传导测量传输 。冷原子气体实验光学晶格中的超冷原子捕获是凝聚态物理学 。该方法涉及使用光学激光器形成干涉图案，其充当晶格，其中离子或原子可以在非常低的温度下放置 。光学晶格中的冷原子被用作量子模拟器，也就是说，它们作为可控系统，可以模拟更复杂系统的行为，例如受抑制的磁体 。特别地，它们被用于工程化一维，二维和三维晶格用于Hubbard模型具有预先指定的参数，并研究反铁磁和旋转液体排序的相变 。图 在超冷铷原子气体中观察到的第一个玻色 - 爱因斯坦凝聚物当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。凝聚态物理学是目前物理学各分支学科中最大的研究领域，据说现在物理系博士生中有1/4研究的就是凝聚态物理 。凝聚态物理学研究的对象和人们的日常生活可以说是最近的，比如我们现在手机电脑背后的科学基础基本上都是凝聚态物理学，但凝聚态物理这个名字又是离普通人最远的 。对于普通人来说，天体物理，核物理，粒子物理，以及原子分子和激光物理都是不需要解释的，虽然普通人不懂天体物理，但天体物理是干什么的，普通人仅通过天体物理这四个字也可以猜的差不多 。但凝聚态物理，普通人看不懂，学科没有一个好名字对学科的发展是不利的，比如我在上大学的时候，系里最好的专业是晶体物理，但我觉得这个名字不如理论物理酷，于是就选了理论物理 。但等真学了几年，了解多了一些，才发现其实理论物理研究的某些前沿也是和晶体结构有关系的事情（举个例子，两个单层石墨烯转一个小角度，就变成了超导体），但理论物理不做实验，不能真的把自己研究的东西做出来，至少对我来说是不太酷的 。“魔角”石墨烯被自然、物理世界等评为今年最重要的科学发现 。如果没有一个好名字的话，即便对一个行业内的人来说要想对外行解释清楚也是十分困难的 。比如说你问我什么是凝聚态物理，我能想到的回答就是把这个学科的发展历史给你简单列一列，这不是一句话能说清楚的 。凝聚态物理的前身是固体物理，这个名字不用解释，普通人也知道物体有三态，固体物理就是研究固体的 。固体有种种物性，比如导电性不同，根据导电性的不同可分为金属，半导体和绝缘体 。固体物理就是研究这些的，而研究这些的前提是必须有量子力学 。因为物质是原子构成的，原子是由电子和原子核构成的 。所谓固体就是一堆原子核和一堆电子，其中电子的运动又更关键一些，打个比方就是原子核是舞台，电子是舞台上的演员 。研究电子必须要用量子力学 。量子力学出来后，关于金属的研究获得了很大的进步，典型的工作有玻姆和派因斯的等离激元等 。更重要的是电子能带论，能带论构成了半导体物理学的基础，半导体物理是计算机的基础，而计算机是今天信息革命与信息社会的基础，凝聚态物理逐渐取代粒子物理成为物理学研究的主流和这一点关系很大 。除了金属和半导体外，固体物理中典型的研究领域还有超导与磁学 。超导潜在地有很大很广阔的工业前景，并且在科学上也是很有趣的 。而磁学和半导体物理一样也是信息技术的基础，因为信息的存储目前主要还是依靠磁性，同时磁性也是典型的量子现象 。两次获得诺贝尔物理奖的巴丁是固体物理学的标杆性人物，他发明了晶体管，解释了常规超导体的物理机制 。固体物理虽然被泡利说成是脏的（意味着要做近似，意味着说不清），但在上世纪后半叶仍然获得了很大发展 。同时在上世纪的80年代开始出现了一系列的新研究，这些新研究被当时的物理学家认为已经突破了传统固体物理学研究的范式 。比如：高温超导，量子霍尔效应，碳60，超晶格，准晶等 。传统的固体物理强调周期对称，在长、宽、高三个维度上的周期性堆砌构成了我们看到的固体 。但现在发现打破周期性，或在一个、两个甚至三个维度上打破周期对称会发现一系列以前观察不到的新现象 。从上世纪80年代开始，物理学家就逐渐开始用凝聚态物理这个名字来概括他们越来越广阔的研究对象 。与此同时由于以上研究与产业离的比较近，来自政府以及工业界的投资也越来越多 。最近40年以来，凝聚态物理学的发展是很迅速的，人们可以在纳米尺度上设计很复杂的物质结构，利用各种量子效应来操控电子或自旋的状态，它既是未来量子计算的基础，也是延续经典计算摩尔定律的基础 。英特尔公司和伯克利大学最近宣布了新的基于多铁和拓扑材料的新器件，有望延续摩尔定律 。摩尔定律的基础就是负责信息存储或运算的器件尺寸可以越做越小（小型化），或者完成单次信息存储或运算的能量消耗可以越来越小（节约能量） 。这对应的是计算机运算的速度越来越快，或我们手机的待电时间可以越来越长 。从这个角度材料物理这个名字也许更能概括这个领域的研究 。但问题是材料物理这个名字一般是搞工程的人讲的，有其传统内涵，而现在凝聚态物理学家研究的对象是突破了材料物理的传统内涵的，于是某些凝聚态物理学家更喜欢用量子材料这个新名字来概括他们的研究 。不幸英年早逝的张首晟教授是凝聚态物理学最近三十年的标杆性人物 。当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。凝聚态物理学是目前物理学各分支学科中最大的研究领域，据说现在物理系博士生中有1/4研究的就是凝聚态物理 。凝聚态物理学研究的对象和人们的日常生活可以说是最近的，比如我们现在手机电脑背后的科学基础基本上都是凝聚态物理学，但凝聚态物理这个名字又是离普通人最远的 。对于普通人来说，天体物理，核物理，粒子物理，以及原子分子和激光物理都是不需要解释的，虽然普通人不懂天体物理，但天体物理是干什么的，普通人仅通过天体物理这四个字也可以猜的差不多 。但凝聚态物理，普通人看不懂，学科没有一个好名字对学科的发展是不利的，比如我在上大学的时候，系里最好的专业是晶体物理，但我觉得这个名字不如理论物理酷，于是就选了理论物理 。但等真学了几年，了解多了一些，才发现其实理论物理研究的某些前沿也是和晶体结构有关系的事情（举个例子，两个单层石墨烯转一个小角度，就变成了超导体），但理论物理不做实验，不能真的把自己研究的东西做出来，至少对我来说是不太酷的 。“魔角”石墨烯被自然、物理世界等评为今年最重要的科学发现 。如果没有一个好名字的话，即便对一个行业内的人来说要想对外行解释清楚也是十分困难的 。比如说你问我什么是凝聚态物理，我能想到的回答就是把这个学科的发展历史给你简单列一列，这不是一句话能说清楚的 。凝聚态物理的前身是固体物理，这个名字不用解释，普通人也知道物体有三态，固体物理就是研究固体的 。固体有种种物性，比如导电性不同，根据导电性的不同可分为金属，半导体和绝缘体 。固体物理就是研究这些的，而研究这些的前提是必须有量子力学 。因为物质是原子构成的，原子是由电子和原子核构成的 。所谓固体就是一堆原子核和一堆电子，其中电子的运动又更关键一些，打个比方就是原子核是舞台，电子是舞台上的演员 。研究电子必须要用量子力学 。量子力学出来后，关于金属的研究获得了很大的进步，典型的工作有玻姆和派因斯的等离激元等 。更重要的是电子能带论，能带论构成了半导体物理学的基础，半导体物理是计算机的基础，而计算机是今天信息革命与信息社会的基础，凝聚态物理逐渐取代粒子物理成为物理学研究的主流和这一点关系很大 。除了金属和半导体外，固体物理中典型的研究领域还有超导与磁学 。超导潜在地有很大很广阔的工业前景，并且在科学上也是很有趣的 。而磁学和半导体物理一样也是信息技术的基础，因为信息的存储目前主要还是依靠磁性，同时磁性也是典型的量子现象 。两次获得诺贝尔物理奖的巴丁是固体物理学的标杆性人物，他发明了晶体管，解释了常规超导体的物理机制 。固体物理虽然被泡利说成是脏的（意味着要做近似，意味着说不清），但在上世纪后半叶仍然获得了很大发展 。同时在上世纪的80年代开始出现了一系列的新研究，这些新研究被当时的物理学家认为已经突破了传统固体物理学研究的范式 。比如：高温超导，量子霍尔效应，碳60，超晶格，准晶等 。传统的固体物理强调周期对称，在长、宽、高三个维度上的周期性堆砌构成了我们看到的固体 。但现在发现打破周期性，或在一个、两个甚至三个维度上打破周期对称会发现一系列以前观察不到的新现象 。从上世纪80年代开始，物理学家就逐渐开始用凝聚态物理这个名字来概括他们越来越广阔的研究对象 。与此同时由于以上研究与产业离的比较近，来自政府以及工业界的投资也越来越多 。最近40年以来，凝聚态物理学的发展是很迅速的，人们可以在纳米尺度上设计很复杂的物质结构，利用各种量子效应来操控电子或自旋的状态，它既是未来量子计算的基础，也是延续经典计算摩尔定律的基础 。英特尔公司和伯克利大学最近宣布了新的基于多铁和拓扑材料的新器件，有望延续摩尔定律 。摩尔定律的基础就是负责信息存储或运算的器件尺寸可以越做越小（小型化），或者完成单次信息存储或运算的能量消耗可以越来越小（节约能量） 。这对应的是计算机运算的速度越来越快，或我们手机的待电时间可以越来越长 。从这个角度材料物理这个名字也许更能概括这个领域的研究 。但问题是材料物理这个名字一般是搞工程的人讲的，有其传统内涵，而现在凝聚态物理学家研究的对象是突破了材料物理的传统内涵的，于是某些凝聚态物理学家更喜欢用量子材料这个新名字来概括他们的研究 。不幸英年早逝的张首晟教授是凝聚态物理学最近三十年的标杆性人物 。凝聚态物理学是目前所有物理学研究领域中最大的一个分支 。它早期研究的主要对象是金属和半导体等 。从对称性的角度说，它研究的主要是具有平移对称性的系统，使用的方法是量子力学，这类研究一般被称为固体物理 。固体物理的研究有很重要的应用背景，比如金属是重要的结构材料，而半导体是重要的功能材料，金属（最重要的金属材料是钢铁）和半导体都是工业社会的基础 。比如钢铁是造船、建筑等行业的基础，而半导体是芯片和信息社会的基础等等 。在金属物理和半导体物理之后，固体物理本身也逐渐突破原来的界限，“进化”为所谓的凝聚态物理学，在这个过程中朗道和安德森这两位科学家最为重要，他们都被称为凝聚态物理学之父 。安德森（1923-）固体物理假设材料具有理想的三维周期结构，在此基础上我们用量子力学研究其中晶格本身的运动，电子的运动，或磁性等等 。而在凝聚态物理学的研究中我们不假设材料有理想的三维周期结构，最典型的例子有准晶，无序，掺杂，超晶格等 。最近的一些进展，我们甚至会研究具有拓扑序的一些物质结构等 。换句话说所谓凝聚态物理专业就是研究以上课题的，从方法上说有的物理学家偏重实验，有的偏重计算，有的偏重理论 。但他们面对的物理问题是一样的，比如都研究高温超导问题，或都研究石墨烯等等 。泛泛而言凝聚态物理专业会有偏理论和偏实验的两大方向，凝聚态理论会学很多高级的理论课程，比如要掌握不少量子场论的技巧，从这个角度好的理论凝聚态物理学家也是好的理论物理学家，因为他们使用的基本工具是一样的 。劳伏林（1950-）是一位著名的理论凝聚态物理学家 。（华人科学家张首晟和文小刚按其研究领域也是理论凝聚态）现在从事凝聚态实验工作的物理学家会比较依赖于实验仪器，传统上我们认为凝聚态物理是小科学，但现在凝聚态物理学家也正在使用越来越大，越来越昂贵的科学仪器，比如中国最近正在建设的散裂中子源就是研究凝聚态物理学的大型实验仪器 。位于广东东莞的中国散裂中子源 。现在计算在凝聚态物理学研究中的地位越来越重要，而且相对来说掌握的门槛不高，因为主要是通过标准的商业化软件来对材料进行模拟和计算，不论是实验背景的还是理论背景的凝聚态物理学家都能从中受益，并且不大受条件的限制（理论太难，实验太贵） 。VASP是一种常见第一性原理计算软件 。当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。凝聚态物理学是目前物理学各分支学科中最大的研究领域，据说现在物理系博士生中有1/4研究的就是凝聚态物理 。凝聚态物理学研究的对象和人们的日常生活可以说是最近的，比如我们现在手机电脑背后的科学基础基本上都是凝聚态物理学，但凝聚态物理这个名字又是离普通人最远的 。对于普通人来说，天体物理，核物理，粒子物理，以及原子分子和激光物理都是不需要解释的，虽然普通人不懂天体物理，但天体物理是干什么的，普通人仅通过天体物理这四个字也可以猜的差不多 。但凝聚态物理，普通人看不懂，学科没有一个好名字对学科的发展是不利的，比如我在上大学的时候，系里最好的专业是晶体物理，但我觉得这个名字不如理论物理酷，于是就选了理论物理 。但等真学了几年，了解多了一些，才发现其实理论物理研究的某些前沿也是和晶体结构有关系的事情（举个例子，两个单层石墨烯转一个小角度，就变成了超导体），但理论物理不做实验，不能真的把自己研究的东西做出来，至少对我来说是不太酷的 。“魔角”石墨烯被自然、物理世界等评为今年最重要的科学发现 。如果没有一个好名字的话，即便对一个行业内的人来说要想对外行解释清楚也是十分困难的 。比如说你问我什么是凝聚态物理，我能想到的回答就是把这个学科的发展历史给你简单列一列，这不是一句话能说清楚的 。凝聚态物理的前身是固体物理，这个名字不用解释，普通人也知道物体有三态，固体物理就是研究固体的 。固体有种种物性，比如导电性不同，根据导电性的不同可分为金属，半导体和绝缘体 。固体物理就是研究这些的，而研究这些的前提是必须有量子力学 。因为物质是原子构成的，原子是由电子和原子核构成的 。所谓固体就是一堆原子核和一堆电子，其中电子的运动又更关键一些，打个比方就是原子核是舞台，电子是舞台上的演员 。研究电子必须要用量子力学 。量子力学出来后，关于金属的研究获得了很大的进步，典型的工作有玻姆和派因斯的等离激元等 。更重要的是电子能带论，能带论构成了半导体物理学的基础，半导体物理是计算机的基础，而计算机是今天信息革命与信息社会的基础，凝聚态物理逐渐取代粒子物理成为物理学研究的主流和这一点关系很大 。除了金属和半导体外，固体物理中典型的研究领域还有超导与磁学 。超导潜在地有很大很广阔的工业前景，并且在科学上也是很有趣的 。而磁学和半导体物理一样也是信息技术的基础，因为信息的存储目前主要还是依靠磁性，同时磁性也是典型的量子现象 。两次获得诺贝尔物理奖的巴丁是固体物理学的标杆性人物，他发明了晶体管，解释了常规超导体的物理机制 。固体物理虽然被泡利说成是脏的（意味着要做近似，意味着说不清），但在上世纪后半叶仍然获得了很大发展 。同时在上世纪的80年代开始出现了一系列的新研究，这些新研究被当时的物理学家认为已经突破了传统固体物理学研究的范式 。比如：高温超导，量子霍尔效应，碳60，超晶格，准晶等 。传统的固体物理强调周期对称，在长、宽、高三个维度上的周期性堆砌构成了我们看到的固体 。但现在发现打破周期性，或在一个、两个甚至三个维度上打破周期对称会发现一系列以前观察不到的新现象 。从上世纪80年代开始，物理学家就逐渐开始用凝聚态物理这个名字来概括他们越来越广阔的研究对象 。与此同时由于以上研究与产业离的比较近，来自政府以及工业界的投资也越来越多 。最近40年以来，凝聚态物理学的发展是很迅速的，人们可以在纳米尺度上设计很复杂的物质结构，利用各种量子效应来操控电子或自旋的状态，它既是未来量子计算的基础，也是延续经典计算摩尔定律的基础 。英特尔公司和伯克利大学最近宣布了新的基于多铁和拓扑材料的新器件，有望延续摩尔定律 。摩尔定律的基础就是负责信息存储或运算的器件尺寸可以越做越小（小型化），或者完成单次信息存储或运算的能量消耗可以越来越小（节约能量） 。这对应的是计算机运算的速度越来越快，或我们手机的待电时间可以越来越长 。从这个角度材料物理这个名字也许更能概括这个领域的研究 。但问题是材料物理这个名字一般是搞工程的人讲的，有其传统内涵，而现在凝聚态物理学家研究的对象是突破了材料物理的传统内涵的，于是某些凝聚态物理学家更喜欢用量子材料这个新名字来概括他们的研究 。不幸英年早逝的张首晟教授是凝聚态物理学最近三十年的标杆性人物 。凝聚态物理学是目前所有物理学研究领域中最大的一个分支 。它早期研究的主要对象是金属和半导体等 。从对称性的角度说，它研究的主要是具有平移对称性的系统，使用的方法是量子力学，这类研究一般被称为固体物理 。固体物理的研究有很重要的应用背景，比如金属是重要的结构材料，而半导体是重要的功能材料，金属（最重要的金属材料是钢铁）和半导体都是工业社会的基础 。比如钢铁是造船、建筑等行业的基础，而半导体是芯片和信息社会的基础等等 。在金属物理和半导体物理之后，固体物理本身也逐渐突破原来的界限，“进化”为所谓的凝聚态物理学，在这个过程中朗道和安德森这两位科学家最为重要，他们都被称为凝聚态物理学之父 。安德森（1923-）固体物理假设材料具有理想的三维周期结构，在此基础上我们用量子力学研究其中晶格本身的运动，电子的运动，或磁性等等 。而在凝聚态物理学的研究中我们不假设材料有理想的三维周期结构，最典型的例子有准晶，无序，掺杂，超晶格等 。最近的一些进展，我们甚至会研究具有拓扑序的一些物质结构等 。换句话说所谓凝聚态物理专业就是研究以上课题的，从方法上说有的物理学家偏重实验，有的偏重计算，有的偏重理论 。但他们面对的物理问题是一样的，比如都研究高温超导问题，或都研究石墨烯等等 。泛泛而言凝聚态物理专业会有偏理论和偏实验的两大方向，凝聚态理论会学很多高级的理论课程，比如要掌握不少量子场论的技巧，从这个角度好的理论凝聚态物理学家也是好的理论物理学家，因为他们使用的基本工具是一样的 。劳伏林（1950-）是一位著名的理论凝聚态物理学家 。（华人科学家张首晟和文小刚按其研究领域也是理论凝聚态）现在从事凝聚态实验工作的物理学家会比较依赖于实验仪器，传统上我们认为凝聚态物理是小科学，但现在凝聚态物理学家也正在使用越来越大，越来越昂贵的科学仪器，比如中国最近正在建设的散裂中子源就是研究凝聚态物理学的大型实验仪器 。位于广东东莞的中国散裂中子源 。现在计算在凝聚态物理学研究中的地位越来越重要，而且相对来说掌握的门槛不高，因为主要是通过标准的商业化软件来对材料进行模拟和计算，不论是实验背景的还是理论背景的凝聚态物理学家都能从中受益，并且不大受条件的限制（理论太难，实验太贵） 。VASP是一种常见第一性原理计算软件 。凝聚态物理学是物理学领域，涉及物质的宏观和微观物理特性 。特别是它关注的是当系统中的成分数量非常大并且成分之间的相互作用很强时出现的“浓缩”阶段 。图 二阶量子相变的相图最熟悉的凝聚相的例子是固体和液体（本质来自于原子之间的电磁力作用） 。凝聚态物理学家试图通过使用物理定律来理解这些阶段的行为 。特别的，这些物理定律它们包括量子力学，电磁学和统计力学的定律等 。最常见的凝聚相是固体和液体，而更奇特的凝聚相包括某些材料在低温下表现出的超导相，原子晶格上的自旋的铁磁和反铁磁相，以及在超冷原子系统中发现的玻色 - 爱因斯坦凝聚 。凝聚态物理的研究涉及通过实验探针测量各种材料特性以及使用理论物理方法开发有助于理解物理行为的数学模型等 。可用于研究的系统和现象的多样性使凝聚态物理学成为当代物理学中最活跃的领域：三分之一的美国物理学家自我认同为凝聚态物理学家，凝聚态物理学系也是美国物理学会最大的一个部门 。该领域与化学，材料科学和纳米技术重叠，并与原子物理学和生物物理学密切相关 。物理学中的各种主题，如晶体学，冶金学，弹性学，磁学等，直到20世纪40年代才被视为不同的领域，当时它们被归为固态物理学 。大约在20世纪60年代，液体物理性质的研究被添加到这个列表中，形成了凝聚态物理新的相关专业的基础 。相关实验实验凝聚态物理涉及使用实验探针试图发现材料的新特性 。这种探针包括电场和磁场的影响，测量响应函数，传输特性和测温 。通常使用的实验方法包括光谱，用探针，例如X射线，红外光以及非弹性中子散射 ; 研究热响应，例如比热和通过热传导和热传导测量传输 。冷原子气体实验光学晶格中的超冷原子捕获是凝聚态物理学 。该方法涉及使用光学激光器形成干涉图案，其充当晶格，其中离子或原子可以在非常低的温度下放置 。光学晶格中的冷原子被用作量子模拟器，也就是说，它们作为可控系统，可以模拟更复杂系统的行为，例如受抑制的磁体 。特别地，它们被用于工程化一维，二维和三维晶格用于Hubbard模型具有预先指定的参数，并研究反铁磁和旋转液体排序的相变 。图 在超冷铷原子气体中观察到的第一个玻色 - 爱因斯坦凝聚物当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。凝聚态物理学是目前物理学各分支学科中最大的研究领域，据说现在物理系博士生中有1/4研究的就是凝聚态物理 。凝聚态物理学研究的对象和人们的日常生活可以说是最近的，比如我们现在手机电脑背后的科学基础基本上都是凝聚态物理学，但凝聚态物理这个名字又是离普通人最远的 。对于普通人来说，天体物理，核物理，粒子物理，以及原子分子和激光物理都是不需要解释的，虽然普通人不懂天体物理，但天体物理是干什么的，普通人仅通过天体物理这四个字也可以猜的差不多 。但凝聚态物理，普通人看不懂，学科没有一个好名字对学科的发展是不利的，比如我在上大学的时候，系里最好的专业是晶体物理，但我觉得这个名字不如理论物理酷，于是就选了理论物理 。但等真学了几年，了解多了一些，才发现其实理论物理研究的某些前沿也是和晶体结构有关系的事情（举个例子，两个单层石墨烯转一个小角度，就变成了超导体），但理论物理不做实验，不能真的把自己研究的东西做出来，至少对我来说是不太酷的 。“魔角”石墨烯被自然、物理世界等评为今年最重要的科学发现 。如果没有一个好名字的话，即便对一个行业内的人来说要想对外行解释清楚也是十分困难的 。比如说你问我什么是凝聚态物理，我能想到的回答就是把这个学科的发展历史给你简单列一列，这不是一句话能说清楚的 。凝聚态物理的前身是固体物理，这个名字不用解释，普通人也知道物体有三态，固体物理就是研究固体的 。固体有种种物性，比如导电性不同，根据导电性的不同可分为金属，半导体和绝缘体 。固体物理就是研究这些的，而研究这些的前提是必须有量子力学 。因为物质是原子构成的，原子是由电子和原子核构成的 。所谓固体就是一堆原子核和一堆电子，其中电子的运动又更关键一些，打个比方就是原子核是舞台，电子是舞台上的演员 。研究电子必须要用量子力学 。量子力学出来后，关于金属的研究获得了很大的进步，典型的工作有玻姆和派因斯的等离激元等 。更重要的是电子能带论，能带论构成了半导体物理学的基础，半导体物理是计算机的基础，而计算机是今天信息革命与信息社会的基础，凝聚态物理逐渐取代粒子物理成为物理学研究的主流和这一点关系很大 。除了金属和半导体外，固体物理中典型的研究领域还有超导与磁学 。超导潜在地有很大很广阔的工业前景，并且在科学上也是很有趣的 。而磁学和半导体物理一样也是信息技术的基础，因为信息的存储目前主要还是依靠磁性，同时磁性也是典型的量子现象 。两次获得诺贝尔物理奖的巴丁是固体物理学的标杆性人物，他发明了晶体管，解释了常规超导体的物理机制 。固体物理虽然被泡利说成是脏的（意味着要做近似，意味着说不清），但在上世纪后半叶仍然获得了很大发展 。同时在上世纪的80年代开始出现了一系列的新研究，这些新研究被当时的物理学家认为已经突破了传统固体物理学研究的范式 。比如：高温超导，量子霍尔效应，碳60，超晶格，准晶等 。传统的固体物理强调周期对称，在长、宽、高三个维度上的周期性堆砌构成了我们看到的固体 。但现在发现打破周期性，或在一个、两个甚至三个维度上打破周期对称会发现一系列以前观察不到的新现象 。从上世纪80年代开始，物理学家就逐渐开始用凝聚态物理这个名字来概括他们越来越广阔的研究对象 。与此同时由于以上研究与产业离的比较近，来自政府以及工业界的投资也越来越多 。最近40年以来，凝聚态物理学的发展是很迅速的，人们可以在纳米尺度上设计很复杂的物质结构，利用各种量子效应来操控电子或自旋的状态，它既是未来量子计算的基础，也是延续经典计算摩尔定律的基础 。英特尔公司和伯克利大学最近宣布了新的基于多铁和拓扑材料的新器件，有望延续摩尔定律 。摩尔定律的基础就是负责信息存储或运算的器件尺寸可以越做越小（小型化），或者完成单次信息存储或运算的能量消耗可以越来越小（节约能量） 。这对应的是计算机运算的速度越来越快，或我们手机的待电时间可以越来越长 。从这个角度材料物理这个名字也许更能概括这个领域的研究 。但问题是材料物理这个名字一般是搞工程的人讲的，有其传统内涵，而现在凝聚态物理学家研究的对象是突破了材料物理的传统内涵的，于是某些凝聚态物理学家更喜欢用量子材料这个新名字来概括他们的研究 。不幸英年早逝的张首晟教授是凝聚态物理学最近三十年的标杆性人物 。当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。凝聚态物理学是目前物理学各分支学科中最大的研究领域，据说现在物理系博士生中有1/4研究的就是凝聚态物理 。凝聚态物理学研究的对象和人们的日常生活可以说是最近的，比如我们现在手机电脑背后的科学基础基本上都是凝聚态物理学，但凝聚态物理这个名字又是离普通人最远的 。对于普通人来说，天体物理，核物理，粒子物理，以及原子分子和激光物理都是不需要解释的，虽然普通人不懂天体物理，但天体物理是干什么的，普通人仅通过天体物理这四个字也可以猜的差不多 。但凝聚态物理，普通人看不懂，学科没有一个好名字对学科的发展是不利的，比如我在上大学的时候，系里最好的专业是晶体物理，但我觉得这个名字不如理论物理酷，于是就选了理论物理 。但等真学了几年，了解多了一些，才发现其实理论物理研究的某些前沿也是和晶体结构有关系的事情（举个例子，两个单层石墨烯转一个小角度，就变成了超导体），但理论物理不做实验，不能真的把自己研究的东西做出来，至少对我来说是不太酷的 。“魔角”石墨烯被自然、物理世界等评为今年最重要的科学发现 。如果没有一个好名字的话，即便对一个行业内的人来说要想对外行解释清楚也是十分困难的 。比如说你问我什么是凝聚态物理，我能想到的回答就是把这个学科的发展历史给你简单列一列，这不是一句话能说清楚的 。凝聚态物理的前身是固体物理，这个名字不用解释，普通人也知道物体有三态，固体物理就是研究固体的 。固体有种种物性，比如导电性不同，根据导电性的不同可分为金属，半导体和绝缘体 。固体物理就是研究这些的，而研究这些的前提是必须有量子力学 。因为物质是原子构成的，原子是由电子和原子核构成的 。所谓固体就是一堆原子核和一堆电子，其中电子的运动又更关键一些，打个比方就是原子核是舞台，电子是舞台上的演员 。研究电子必须要用量子力学 。量子力学出来后，关于金属的研究获得了很大的进步，典型的工作有玻姆和派因斯的等离激元等 。更重要的是电子能带论，能带论构成了半导体物理学的基础，半导体物理是计算机的基础，而计算机是今天信息革命与信息社会的基础，凝聚态物理逐渐取代粒子物理成为物理学研究的主流和这一点关系很大 。除了金属和半导体外，固体物理中典型的研究领域还有超导与磁学 。超导潜在地有很大很广阔的工业前景，并且在科学上也是很有趣的 。而磁学和半导体物理一样也是信息技术的基础，因为信息的存储目前主要还是依靠磁性，同时磁性也是典型的量子现象 。两次获得诺贝尔物理奖的巴丁是固体物理学的标杆性人物，他发明了晶体管，解释了常规超导体的物理机制 。固体物理虽然被泡利说成是脏的（意味着要做近似，意味着说不清），但在上世纪后半叶仍然获得了很大发展 。同时在上世纪的80年代开始出现了一系列的新研究，这些新研究被当时的物理学家认为已经突破了传统固体物理学研究的范式 。比如：高温超导，量子霍尔效应，碳60，超晶格，准晶等 。传统的固体物理强调周期对称，在长、宽、高三个维度上的周期性堆砌构成了我们看到的固体 。但现在发现打破周期性，或在一个、两个甚至三个维度上打破周期对称会发现一系列以前观察不到的新现象 。从上世纪80年代开始，物理学家就逐渐开始用凝聚态物理这个名字来概括他们越来越广阔的研究对象 。与此同时由于以上研究与产业离的比较近，来自政府以及工业界的投资也越来越多 。最近40年以来，凝聚态物理学的发展是很迅速的，人们可以在纳米尺度上设计很复杂的物质结构，利用各种量子效应来操控电子或自旋的状态，它既是未来量子计算的基础，也是延续经典计算摩尔定律的基础 。英特尔公司和伯克利大学最近宣布了新的基于多铁和拓扑材料的新器件，有望延续摩尔定律 。摩尔定律的基础就是负责信息存储或运算的器件尺寸可以越做越小（小型化），或者完成单次信息存储或运算的能量消耗可以越来越小（节约能量） 。这对应的是计算机运算的速度越来越快，或我们手机的待电时间可以越来越长 。从这个角度材料物理这个名字也许更能概括这个领域的研究 。但问题是材料物理这个名字一般是搞工程的人讲的，有其传统内涵，而现在凝聚态物理学家研究的对象是突破了材料物理的传统内涵的，于是某些凝聚态物理学家更喜欢用量子材料这个新名字来概括他们的研究 。不幸英年早逝的张首晟教授是凝聚态物理学最近三十年的标杆性人物 。凝聚态物理学是物理学领域，涉及物质的宏观和微观物理特性 。特别是它关注的是当系统中的成分数量非常大并且成分之间的相互作用很强时出现的“浓缩”阶段 。图 二阶量子相变的相图最熟悉的凝聚相的例子是固体和液体（本质来自于原子之间的电磁力作用） 。凝聚态物理学家试图通过使用物理定律来理解这些阶段的行为 。特别的，这些物理定律它们包括量子力学，电磁学和统计力学的定律等 。最常见的凝聚相是固体和液体，而更奇特的凝聚相包括某些材料在低温下表现出的超导相，原子晶格上的自旋的铁磁和反铁磁相，以及在超冷原子系统中发现的玻色 - 爱因斯坦凝聚 。凝聚态物理的研究涉及通过实验探针测量各种材料特性以及使用理论物理方法开发有助于理解物理行为的数学模型等 。可用于研究的系统和现象的多样性使凝聚态物理学成为当代物理学中最活跃的领域：三分之一的美国物理学家自我认同为凝聚态物理学家，凝聚态物理学系也是美国物理学会最大的一个部门 。该领域与化学，材料科学和纳米技术重叠，并与原子物理学和生物物理学密切相关 。物理学中的各种主题，如晶体学，冶金学，弹性学，磁学等，直到20世纪40年代才被视为不同的领域，当时它们被归为固态物理学 。大约在20世纪60年代，液体物理性质的研究被添加到这个列表中，形成了凝聚态物理新的相关专业的基础 。相关实验实验凝聚态物理涉及使用实验探针试图发现材料的新特性 。这种探针包括电场和磁场的影响，测量响应函数，传输特性和测温 。通常使用的实验方法包括光谱，用探针，例如X射线，红外光以及非弹性中子散射 ; 研究热响应，例如比热和通过热传导和热传导测量传输 。冷原子气体实验光学晶格中的超冷原子捕获是凝聚态物理学 。该方法涉及使用光学激光器形成干涉图案，其充当晶格，其中离子或原子可以在非常低的温度下放置 。光学晶格中的冷原子被用作量子模拟器，也就是说，它们作为可控系统，可以模拟更复杂系统的行为，例如受抑制的磁体 。特别地，它们被用于工程化一维，二维和三维晶格用于Hubbard模型具有预先指定的参数，并研究反铁磁和旋转液体排序的相变 。图 在超冷铷原子气体中观察到的第一个玻色 - 爱因斯坦凝聚物当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。凝聚态物理学是目前物理学各分支学科中最大的研究领域，据说现在物理系博士生中有1/4研究的就是凝聚态物理 。凝聚态物理学研究的对象和人们的日常生活可以说是最近的，比如我们现在手机电脑背后的科学基础基本上都是凝聚态物理学，但凝聚态物理这个名字又是离普通人最远的 。对于普通人来说，天体物理，核物理，粒子物理，以及原子分子和激光物理都是不需要解释的，虽然普通人不懂天体物理，但天体物理是干什么的，普通人仅通过天体物理这四个字也可以猜的差不多 。但凝聚态物理，普通人看不懂，学科没有一个好名字对学科的发展是不利的，比如我在上大学的时候，系里最好的专业是晶体物理，但我觉得这个名字不如理论物理酷，于是就选了理论物理 。但等真学了几年，了解多了一些，才发现其实理论物理研究的某些前沿也是和晶体结构有关系的事情（举个例子，两个单层石墨烯转一个小角度，就变成了超导体），但理论物理不做实验，不能真的把自己研究的东西做出来，至少对我来说是不太酷的 。“魔角”石墨烯被自然、物理世界等评为今年最重要的科学发现 。如果没有一个好名字的话，即便对一个行业内的人来说要想对外行解释清楚也是十分困难的 。比如说你问我什么是凝聚态物理，我能想到的回答就是把这个学科的发展历史给你简单列一列，这不是一句话能说清楚的 。凝聚态物理的前身是固体物理，这个名字不用解释，普通人也知道物体有三态，固体物理就是研究固体的 。固体有种种物性，比如导电性不同，根据导电性的不同可分为金属，半导体和绝缘体 。固体物理就是研究这些的，而研究这些的前提是必须有量子力学 。因为物质是原子构成的，原子是由电子和原子核构成的 。所谓固体就是一堆原子核和一堆电子，其中电子的运动又更关键一些，打个比方就是原子核是舞台，电子是舞台上的演员 。研究电子必须要用量子力学 。量子力学出来后，关于金属的研究获得了很大的进步，典型的工作有玻姆和派因斯的等离激元等 。更重要的是电子能带论，能带论构成了半导体物理学的基础，半导体物理是计算机的基础，而计算机是今天信息革命与信息社会的基础，凝聚态物理逐渐取代粒子物理成为物理学研究的主流和这一点关系很大 。除了金属和半导体外，固体物理中典型的研究领域还有超导与磁学 。超导潜在地有很大很广阔的工业前景，并且在科学上也是很有趣的 。而磁学和半导体物理一样也是信息技术的基础，因为信息的存储目前主要还是依靠磁性，同时磁性也是典型的量子现象 。两次获得诺贝尔物理奖的巴丁是固体物理学的标杆性人物，他发明了晶体管，解释了常规超导体的物理机制 。固体物理虽然被泡利说成是脏的（意味着要做近似，意味着说不清），但在上世纪后半叶仍然获得了很大发展 。同时在上世纪的80年代开始出现了一系列的新研究，这些新研究被当时的物理学家认为已经突破了传统固体物理学研究的范式 。比如：高温超导，量子霍尔效应，碳60，超晶格，准晶等 。传统的固体物理强调周期对称，在长、宽、高三个维度上的周期性堆砌构成了我们看到的固体 。但现在发现打破周期性，或在一个、两个甚至三个维度上打破周期对称会发现一系列以前观察不到的新现象 。从上世纪80年代开始，物理学家就逐渐开始用凝聚态物理这个名字来概括他们越来越广阔的研究对象 。与此同时由于以上研究与产业离的比较近，来自政府以及工业界的投资也越来越多 。最近40年以来，凝聚态物理学的发展是很迅速的，人们可以在纳米尺度上设计很复杂的物质结构，利用各种量子效应来操控电子或自旋的状态，它既是未来量子计算的基础，也是延续经典计算摩尔定律的基础 。英特尔公司和伯克利大学最近宣布了新的基于多铁和拓扑材料的新器件，有望延续摩尔定律 。摩尔定律的基础就是负责信息存储或运算的器件尺寸可以越做越小（小型化），或者完成单次信息存储或运算的能量消耗可以越来越小（节约能量） 。这对应的是计算机运算的速度越来越快，或我们手机的待电时间可以越来越长 。从这个角度材料物理这个名字也许更能概括这个领域的研究 。但问题是材料物理这个名字一般是搞工程的人讲的，有其传统内涵，而现在凝聚态物理学家研究的对象是突破了材料物理的传统内涵的，于是某些凝聚态物理学家更喜欢用量子材料这个新名字来概括他们的研究 。不幸英年早逝的张首晟教授是凝聚态物理学最近三十年的标杆性人物 。凝聚态物理学是物理学领域，涉及物质的宏观和微观物理特性 。特别是它关注的是当系统中的成分数量非常大并且成分之间的相互作用很强时出现的“浓缩”阶段 。图 二阶量子相变的相图最熟悉的凝聚相的例子是固体和液体（本质来自于原子之间的电磁力作用） 。凝聚态物理学家试图通过使用物理定律来理解这些阶段的行为 。特别的，这些物理定律它们包括量子力学，电磁学和统计力学的定律等 。最常见的凝聚相是固体和液体，而更奇特的凝聚相包括某些材料在低温下表现出的超导相，原子晶格上的自旋的铁磁和反铁磁相，以及在超冷原子系统中发现的玻色 - 爱因斯坦凝聚 。凝聚态物理的研究涉及通过实验探针测量各种材料特性以及使用理论物理方法开发有助于理解物理行为的数学模型等 。可用于研究的系统和现象的多样性使凝聚态物理学成为当代物理学中最活跃的领域：三分之一的美国物理学家自我认同为凝聚态物理学家，凝聚态物理学系也是美国物理学会最大的一个部门 。该领域与化学，材料科学和纳米技术重叠，并与原子物理学和生物物理学密切相关 。物理学中的各种主题，如晶体学，冶金学，弹性学，磁学等，直到20世纪40年代才被视为不同的领域，当时它们被归为固态物理学 。大约在20世纪60年代，液体物理性质的研究被添加到这个列表中，形成了凝聚态物理新的相关专业的基础 。相关实验实验凝聚态物理涉及使用实验探针试图发现材料的新特性 。这种探针包括电场和磁场的影响，测量响应函数，传输特性和测温 。通常使用的实验方法包括光谱，用探针，例如X射线，红外光以及非弹性中子散射 ; 研究热响应，例如比热和通过热传导和热传导测量传输 。冷原子气体实验光学晶格中的超冷原子捕获是凝聚态物理学 。该方法涉及使用光学激光器形成干涉图案，其充当晶格，其中离子或原子可以在非常低的温度下放置 。光学晶格中的冷原子被用作量子模拟器，也就是说，它们作为可控系统，可以模拟更复杂系统的行为，例如受抑制的磁体 。特别地，它们被用于工程化一维，二维和三维晶格用于Hubbard模型具有预先指定的参数，并研究反铁磁和旋转液体排序的相变 。图 在超冷铷原子气体中观察到的第一个玻色 - 爱因斯坦凝聚物凝聚态物理学是目前所有物理学研究领域中最大的一个分支 。它早期研究的主要对象是金属和半导体等 。从对称性的角度说，它研究的主要是具有平移对称性的系统，使用的方法是量子力学，这类研究一般被称为固体物理 。固体物理的研究有很重要的应用背景，比如金属是重要的结构材料，而半导体是重要的功能材料，金属（最重要的金属材料是钢铁）和半导体都是工业社会的基础 。比如钢铁是造船、建筑等行业的基础，而半导体是芯片和信息社会的基础等等 。在金属物理和半导体物理之后，固体物理本身也逐渐突破原来的界限，“进化”为所谓的凝聚态物理学，在这个过程中朗道和安德森这两位科学家最为重要，他们都被称为凝聚态物理学之父 。安德森（1923-）固体物理假设材料具有理想的三维周期结构，在此基础上我们用量子力学研究其中晶格本身的运动，电子的运动，或磁性等等 。而在凝聚态物理学的研究中我们不假设材料有理想的三维周期结构，最典型的例子有准晶，无序，掺杂，超晶格等 。最近的一些进展，我们甚至会研究具有拓扑序的一些物质结构等 。换句话说所谓凝聚态物理专业就是研究以上课题的，从方法上说有的物理学家偏重实验，有的偏重计算，有的偏重理论 。但他们面对的物理问题是一样的，比如都研究高温超导问题，或都研究石墨烯等等 。泛泛而言凝聚态物理专业会有偏理论和偏实验的两大方向，凝聚态理论会学很多高级的理论课程，比如要掌握不少量子场论的技巧，从这个角度好的理论凝聚态物理学家也是好的理论物理学家，因为他们使用的基本工具是一样的 。劳伏林（1950-）是一位著名的理论凝聚态物理学家 。（华人科学家张首晟和文小刚按其研究领域也是理论凝聚态）现在从事凝聚态实验工作的物理学家会比较依赖于实验仪器，传统上我们认为凝聚态物理是小科学，但现在凝聚态物理学家也正在使用越来越大，越来越昂贵的科学仪器，比如中国最近正在建设的散裂中子源就是研究凝聚态物理学的大型实验仪器 。位于广东东莞的中国散裂中子源 。现在计算在凝聚态物理学研究中的地位越来越重要，而且相对来说掌握的门槛不高，因为主要是通过标准的商业化软件来对材料进行模拟和计算，不论是实验背景的还是理论背景的凝聚态物理学家都能从中受益，并且不大受条件的限制（理论太难，实验太贵） 。VASP是一种常见第一性原理计算软件 。当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。凝聚态物理学是目前物理学各分支学科中最大的研究领域，据说现在物理系博士生中有1/4研究的就是凝聚态物理 。凝聚态物理学研究的对象和人们的日常生活可以说是最近的，比如我们现在手机电脑背后的科学基础基本上都是凝聚态物理学，但凝聚态物理这个名字又是离普通人最远的 。对于普通人来说，天体物理，核物理，粒子物理，以及原子分子和激光物理都是不需要解释的，虽然普通人不懂天体物理，但天体物理是干什么的，普通人仅通过天体物理这四个字也可以猜的差不多 。但凝聚态物理，普通人看不懂，学科没有一个好名字对学科的发展是不利的，比如我在上大学的时候，系里最好的专业是晶体物理，但我觉得这个名字不如理论物理酷，于是就选了理论物理 。但等真学了几年，了解多了一些，才发现其实理论物理研究的某些前沿也是和晶体结构有关系的事情（举个例子，两个单层石墨烯转一个小角度，就变成了超导体），但理论物理不做实验，不能真的把自己研究的东西做出来，至少对我来说是不太酷的 。“魔角”石墨烯被自然、物理世界等评为今年最重要的科学发现 。如果没有一个好名字的话，即便对一个行业内的人来说要想对外行解释清楚也是十分困难的 。比如说你问我什么是凝聚态物理，我能想到的回答就是把这个学科的发展历史给你简单列一列，这不是一句话能说清楚的 。凝聚态物理的前身是固体物理，这个名字不用解释，普通人也知道物体有三态，固体物理就是研究固体的 。固体有种种物性，比如导电性不同，根据导电性的不同可分为金属，半导体和绝缘体 。固体物理就是研究这些的，而研究这些的前提是必须有量子力学 。因为物质是原子构成的，原子是由电子和原子核构成的 。所谓固体就是一堆原子核和一堆电子，其中电子的运动又更关键一些，打个比方就是原子核是舞台，电子是舞台上的演员 。研究电子必须要用量子力学 。量子力学出来后，关于金属的研究获得了很大的进步，典型的工作有玻姆和派因斯的等离激元等 。更重要的是电子能带论，能带论构成了半导体物理学的基础，半导体物理是计算机的基础，而计算机是今天信息革命与信息社会的基础，凝聚态物理逐渐取代粒子物理成为物理学研究的主流和这一点关系很大 。除了金属和半导体外，固体物理中典型的研究领域还有超导与磁学 。超导潜在地有很大很广阔的工业前景，并且在科学上也是很有趣的 。而磁学和半导体物理一样也是信息技术的基础，因为信息的存储目前主要还是依靠磁性，同时磁性也是典型的量子现象 。两次获得诺贝尔物理奖的巴丁是固体物理学的标杆性人物，他发明了晶体管，解释了常规超导体的物理机制 。固体物理虽然被泡利说成是脏的（意味着要做近似，意味着说不清），但在上世纪后半叶仍然获得了很大发展 。同时在上世纪的80年代开始出现了一系列的新研究，这些新研究被当时的物理学家认为已经突破了传统固体物理学研究的范式 。比如：高温超导，量子霍尔效应，碳60，超晶格，准晶等 。传统的固体物理强调周期对称，在长、宽、高三个维度上的周期性堆砌构成了我们看到的固体 。但现在发现打破周期性，或在一个、两个甚至三个维度上打破周期对称会发现一系列以前观察不到的新现象 。从上世纪80年代开始，物理学家就逐渐开始用凝聚态物理这个名字来概括他们越来越广阔的研究对象 。与此同时由于以上研究与产业离的比较近，来自政府以及工业界的投资也越来越多 。最近40年以来，凝聚态物理学的发展是很迅速的，人们可以在纳米尺度上设计很复杂的物质结构，利用各种量子效应来操控电子或自旋的状态，它既是未来量子计算的基础，也是延续经典计算摩尔定律的基础 。英特尔公司和伯克利大学最近宣布了新的基于多铁和拓扑材料的新器件，有望延续摩尔定律 。摩尔定律的基础就是负责信息存储或运算的器件尺寸可以越做越小（小型化），或者完成单次信息存储或运算的能量消耗可以越来越小（节约能量） 。这对应的是计算机运算的速度越来越快，或我们手机的待电时间可以越来越长 。从这个角度材料物理这个名字也许更能概括这个领域的研究 。但问题是材料物理这个名字一般是搞工程的人讲的，有其传统内涵，而现在凝聚态物理学家研究的对象是突破了材料物理的传统内涵的，于是某些凝聚态物理学家更喜欢用量子材料这个新名字来概括他们的研究 。不幸英年早逝的张首晟教授是凝聚态物理学最近三十年的标杆性人物 。凝聚态物理学是物理学领域，涉及物质的宏观和微观物理特性 。特别是它关注的是当系统中的成分数量非常大并且成分之间的相互作用很强时出现的“浓缩”阶段 。图 二阶量子相变的相图最熟悉的凝聚相的例子是固体和液体（本质来自于原子之间的电磁力作用） 。凝聚态物理学家试图通过使用物理定律来理解这些阶段的行为 。特别的，这些物理定律它们包括量子力学，电磁学和统计力学的定律等 。最常见的凝聚相是固体和液体，而更奇特的凝聚相包括某些材料在低温下表现出的超导相，原子晶格上的自旋的铁磁和反铁磁相，以及在超冷原子系统中发现的玻色 - 爱因斯坦凝聚 。凝聚态物理的研究涉及通过实验探针测量各种材料特性以及使用理论物理方法开发有助于理解物理行为的数学模型等 。可用于研究的系统和现象的多样性使凝聚态物理学成为当代物理学中最活跃的领域：三分之一的美国物理学家自我认同为凝聚态物理学家，凝聚态物理学系也是美国物理学会最大的一个部门 。该领域与化学，材料科学和纳米技术重叠，并与原子物理学和生物物理学密切相关 。物理学中的各种主题，如晶体学，冶金学，弹性学，磁学等，直到20世纪40年代才被视为不同的领域，当时它们被归为固态物理学 。大约在20世纪60年代，液体物理性质的研究被添加到这个列表中，形成了凝聚态物理新的相关专业的基础 。相关实验实验凝聚态物理涉及使用实验探针试图发现材料的新特性 。这种探针包括电场和磁场的影响，测量响应函数，传输特性和测温 。通常使用的实验方法包括光谱，用探针，例如X射线，红外光以及非弹性中子散射 ; 研究热响应，例如比热和通过热传导和热传导测量传输 。冷原子气体实验光学晶格中的超冷原子捕获是凝聚态物理学 。该方法涉及使用光学激光器形成干涉图案，其充当晶格，其中离子或原子可以在非常低的温度下放置 。光学晶格中的冷原子被用作量子模拟器，也就是说，它们作为可控系统，可以模拟更复杂系统的行为，例如受抑制的磁体 。特别地，它们被用于工程化一维，二维和三维晶格用于Hubbard模型具有预先指定的参数，并研究反铁磁和旋转液体排序的相变 。图 在超冷铷原子气体中观察到的第一个玻色 - 爱因斯坦凝聚物凝聚态物理学是目前所有物理学研究领域中最大的一个分支 。它早期研究的主要对象是金属和半导体等 。从对称性的角度说，它研究的主要是具有平移对称性的系统，使用的方法是量子力学，这类研究一般被称为固体物理 。固体物理的研究有很重要的应用背景，比如金属是重要的结构材料，而半导体是重要的功能材料，金属（最重要的金属材料是钢铁）和半导体都是工业社会的基础 。比如钢铁是造船、建筑等行业的基础，而半导体是芯片和信息社会的基础等等 。在金属物理和半导体物理之后，固体物理本身也逐渐突破原来的界限，“进化”为所谓的凝聚态物理学，在这个过程中朗道和安德森这两位科学家最为重要，他们都被称为凝聚态物理学之父 。安德森（1923-）固体物理假设材料具有理想的三维周期结构，在此基础上我们用量子力学研究其中晶格本身的运动，电子的运动，或磁性等等 。而在凝聚态物理学的研究中我们不假设材料有理想的三维周期结构，最典型的例子有准晶，无序，掺杂，超晶格等 。最近的一些进展，我们甚至会研究具有拓扑序的一些物质结构等 。换句话说所谓凝聚态物理专业就是研究以上课题的，从方法上说有的物理学家偏重实验，有的偏重计算，有的偏重理论 。但他们面对的物理问题是一样的，比如都研究高温超导问题，或都研究石墨烯等等 。泛泛而言凝聚态物理专业会有偏理论和偏实验的两大方向，凝聚态理论会学很多高级的理论课程，比如要掌握不少量子场论的技巧，从这个角度好的理论凝聚态物理学家也是好的理论物理学家，因为他们使用的基本工具是一样的 。劳伏林（1950-）是一位著名的理论凝聚态物理学家 。（华人科学家张首晟和文小刚按其研究领域也是理论凝聚态）现在从事凝聚态实验工作的物理学家会比较依赖于实验仪器，传统上我们认为凝聚态物理是小科学，但现在凝聚态物理学家也正在使用越来越大，越来越昂贵的科学仪器，比如中国最近正在建设的散裂中子源就是研究凝聚态物理学的大型实验仪器 。位于广东东莞的中国散裂中子源 。现在计算在凝聚态物理学研究中的地位越来越重要，而且相对来说掌握的门槛不高，因为主要是通过标准的商业化软件来对材料进行模拟和计算，不论是实验背景的还是理论背景的凝聚态物理学家都能从中受益，并且不大受条件的限制（理论太难，实验太贵） 。VASP是一种常见第一性原理计算软件 。凝聚态物理最简单的解释就是固体与液体，固体研究的相对比较清楚，液体则很难研究——比如让你去计算出酒精的粘滞系数，这个就不好算 。固体则分为半导体、导体、绝缘体与超导体等 。当然还有一些比较奇怪的固体，那就是拓扑绝缘体，这玩意表面导电，但内部不导电 。这些都属于凝聚态物理学研究的范围 。凝聚态物理学与材料物理是很有关系的，相当于是研究各种材料的性质，比如陶瓷的性质，比如玻璃的性质 。这些东西都属于凝聚态物理学，因此这是一个巨大的研究领域 。再说说中国的凝聚态物理学处于什么水平 。中国的凝聚态物理学的重镇是中科院物理所，其中物理所的超导研究是很不错的，在铁基超导与铜基超导上一直是国际的第一梯队 。而最近物理所搞的那个外尔费米子的研究也是领导潮流的 。除了物理所，清华大学的凝聚态物理学也非常不错，比如薛其坤院士在清华的分数量子反常霍尔效应的实验也做得很成功 。当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。凝聚态物理学是目前物理学各分支学科中最大的研究领域，据说现在物理系博士生中有1/4研究的就是凝聚态物理 。凝聚态物理学研究的对象和人们的日常生活可以说是最近的，比如我们现在手机电脑背后的科学基础基本上都是凝聚态物理学，但凝聚态物理这个名字又是离普通人最远的 。对于普通人来说，天体物理，核物理，粒子物理，以及原子分子和激光物理都是不需要解释的，虽然普通人不懂天体物理，但天体物理是干什么的，普通人仅通过天体物理这四个字也可以猜的差不多 。但凝聚态物理，普通人看不懂，学科没有一个好名字对学科的发展是不利的，比如我在上大学的时候，系里最好的专业是晶体物理，但我觉得这个名字不如理论物理酷，于是就选了理论物理 。但等真学了几年，了解多了一些，才发现其实理论物理研究的某些前沿也是和晶体结构有关系的事情（举个例子，两个单层石墨烯转一个小角度，就变成了超导体），但理论物理不做实验，不能真的把自己研究的东西做出来，至少对我来说是不太酷的 。“魔角”石墨烯被自然、物理世界等评为今年最重要的科学发现 。如果没有一个好名字的话，即便对一个行业内的人来说要想对外行解释清楚也是十分困难的 。比如说你问我什么是凝聚态物理，我能想到的回答就是把这个学科的发展历史给你简单列一列，这不是一句话能说清楚的 。凝聚态物理的前身是固体物理，这个名字不用解释，普通人也知道物体有三态，固体物理就是研究固体的 。固体有种种物性，比如导电性不同，根据导电性的不同可分为金属，半导体和绝缘体 。固体物理就是研究这些的，而研究这些的前提是必须有量子力学 。因为物质是原子构成的，原子是由电子和原子核构成的 。所谓固体就是一堆原子核和一堆电子，其中电子的运动又更关键一些，打个比方就是原子核是舞台，电子是舞台上的演员 。研究电子必须要用量子力学 。量子力学出来后，关于金属的研究获得了很大的进步，典型的工作有玻姆和派因斯的等离激元等 。更重要的是电子能带论，能带论构成了半导体物理学的基础，半导体物理是计算机的基础，而计算机是今天信息革命与信息社会的基础，凝聚态物理逐渐取代粒子物理成为物理学研究的主流和这一点关系很大 。除了金属和半导体外，固体物理中典型的研究领域还有超导与磁学 。超导潜在地有很大很广阔的工业前景，并且在科学上也是很有趣的 。而磁学和半导体物理一样也是信息技术的基础，因为信息的存储目前主要还是依靠磁性，同时磁性也是典型的量子现象 。两次获得诺贝尔物理奖的巴丁是固体物理学的标杆性人物，他发明了晶体管，解释了常规超导体的物理机制 。固体物理虽然被泡利说成是脏的（意味着要做近似，意味着说不清），但在上世纪后半叶仍然获得了很大发展 。同时在上世纪的80年代开始出现了一系列的新研究，这些新研究被当时的物理学家认为已经突破了传统固体物理学研究的范式 。比如：高温超导，量子霍尔效应，碳60，超晶格，准晶等 。传统的固体物理强调周期对称，在长、宽、高三个维度上的周期性堆砌构成了我们看到的固体 。但现在发现打破周期性，或在一个、两个甚至三个维度上打破周期对称会发现一系列以前观察不到的新现象 。从上世纪80年代开始，物理学家就逐渐开始用凝聚态物理这个名字来概括他们越来越广阔的研究对象 。与此同时由于以上研究与产业离的比较近，来自政府以及工业界的投资也越来越多 。最近40年以来，凝聚态物理学的发展是很迅速的，人们可以在纳米尺度上设计很复杂的物质结构，利用各种量子效应来操控电子或自旋的状态，它既是未来量子计算的基础，也是延续经典计算摩尔定律的基础 。英特尔公司和伯克利大学最近宣布了新的基于多铁和拓扑材料的新器件，有望延续摩尔定律 。摩尔定律的基础就是负责信息存储或运算的器件尺寸可以越做越小（小型化），或者完成单次信息存储或运算的能量消耗可以越来越小（节约能量） 。这对应的是计算机运算的速度越来越快，或我们手机的待电时间可以越来越长 。从这个角度材料物理这个名字也许更能概括这个领域的研究 。但问题是材料物理这个名字一般是搞工程的人讲的，有其传统内涵，而现在凝聚态物理学家研究的对象是突破了材料物理的传统内涵的，于是某些凝聚态物理学家更喜欢用量子材料这个新名字来概括他们的研究 。不幸英年早逝的张首晟教授是凝聚态物理学最近三十年的标杆性人物 。当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。凝聚态物理学是目前物理学各分支学科中最大的研究领域，据说现在物理系博士生中有1/4研究的就是凝聚态物理 。凝聚态物理学研究的对象和人们的日常生活可以说是最近的，比如我们现在手机电脑背后的科学基础基本上都是凝聚态物理学，但凝聚态物理这个名字又是离普通人最远的 。对于普通人来说，天体物理，核物理，粒子物理，以及原子分子和激光物理都是不需要解释的，虽然普通人不懂天体物理，但天体物理是干什么的，普通人仅通过天体物理这四个字也可以猜的差不多 。但凝聚态物理，普通人看不懂，学科没有一个好名字对学科的发展是不利的，比如我在上大学的时候，系里最好的专业是晶体物理，但我觉得这个名字不如理论物理酷，于是就选了理论物理 。但等真学了几年，了解多了一些，才发现其实理论物理研究的某些前沿也是和晶体结构有关系的事情（举个例子，两个单层石墨烯转一个小角度，就变成了超导体），但理论物理不做实验，不能真的把自己研究的东西做出来，至少对我来说是不太酷的 。“魔角”石墨烯被自然、物理世界等评为今年最重要的科学发现 。如果没有一个好名字的话，即便对一个行业内的人来说要想对外行解释清楚也是十分困难的 。比如说你问我什么是凝聚态物理，我能想到的回答就是把这个学科的发展历史给你简单列一列，这不是一句话能说清楚的 。凝聚态物理的前身是固体物理，这个名字不用解释，普通人也知道物体有三态，固体物理就是研究固体的 。固体有种种物性，比如导电性不同，根据导电性的不同可分为金属，半导体和绝缘体 。固体物理就是研究这些的，而研究这些的前提是必须有量子力学 。因为物质是原子构成的，原子是由电子和原子核构成的 。所谓固体就是一堆原子核和一堆电子，其中电子的运动又更关键一些，打个比方就是原子核是舞台，电子是舞台上的演员 。研究电子必须要用量子力学 。量子力学出来后，关于金属的研究获得了很大的进步，典型的工作有玻姆和派因斯的等离激元等 。更重要的是电子能带论，能带论构成了半导体物理学的基础，半导体物理是计算机的基础，而计算机是今天信息革命与信息社会的基础，凝聚态物理逐渐取代粒子物理成为物理学研究的主流和这一点关系很大 。除了金属和半导体外，固体物理中典型的研究领域还有超导与磁学 。超导潜在地有很大很广阔的工业前景，并且在科学上也是很有趣的 。而磁学和半导体物理一样也是信息技术的基础，因为信息的存储目前主要还是依靠磁性，同时磁性也是典型的量子现象 。两次获得诺贝尔物理奖的巴丁是固体物理学的标杆性人物，他发明了晶体管，解释了常规超导体的物理机制 。固体物理虽然被泡利说成是脏的（意味着要做近似，意味着说不清），但在上世纪后半叶仍然获得了很大发展 。同时在上世纪的80年代开始出现了一系列的新研究，这些新研究被当时的物理学家认为已经突破了传统固体物理学研究的范式 。比如：高温超导，量子霍尔效应，碳60，超晶格，准晶等 。传统的固体物理强调周期对称，在长、宽、高三个维度上的周期性堆砌构成了我们看到的固体 。但现在发现打破周期性，或在一个、两个甚至三个维度上打破周期对称会发现一系列以前观察不到的新现象 。从上世纪80年代开始，物理学家就逐渐开始用凝聚态物理这个名字来概括他们越来越广阔的研究对象 。与此同时由于以上研究与产业离的比较近，来自政府以及工业界的投资也越来越多 。最近40年以来，凝聚态物理学的发展是很迅速的，人们可以在纳米尺度上设计很复杂的物质结构，利用各种量子效应来操控电子或自旋的状态，它既是未来量子计算的基础，也是延续经典计算摩尔定律的基础 。英特尔公司和伯克利大学最近宣布了新的基于多铁和拓扑材料的新器件，有望延续摩尔定律 。摩尔定律的基础就是负责信息存储或运算的器件尺寸可以越做越小（小型化），或者完成单次信息存储或运算的能量消耗可以越来越小（节约能量） 。这对应的是计算机运算的速度越来越快，或我们手机的待电时间可以越来越长 。从这个角度材料物理这个名字也许更能概括这个领域的研究 。但问题是材料物理这个名字一般是搞工程的人讲的，有其传统内涵，而现在凝聚态物理学家研究的对象是突破了材料物理的传统内涵的，于是某些凝聚态物理学家更喜欢用量子材料这个新名字来概括他们的研究 。不幸英年早逝的张首晟教授是凝聚态物理学最近三十年的标杆性人物 。凝聚态物理学是目前所有物理学研究领域中最大的一个分支 。它早期研究的主要对象是金属和半导体等 。从对称性的角度说，它研究的主要是具有平移对称性的系统，使用的方法是量子力学，这类研究一般被称为固体物理 。固体物理的研究有很重要的应用背景，比如金属是重要的结构材料，而半导体是重要的功能材料，金属（最重要的金属材料是钢铁）和半导体都是工业社会的基础 。比如钢铁是造船、建筑等行业的基础，而半导体是芯片和信息社会的基础等等 。在金属物理和半导体物理之后，固体物理本身也逐渐突破原来的界限，“进化”为所谓的凝聚态物理学，在这个过程中朗道和安德森这两位科学家最为重要，他们都被称为凝聚态物理学之父 。安德森（1923-）固体物理假设材料具有理想的三维周期结构，在此基础上我们用量子力学研究其中晶格本身的运动，电子的运动，或磁性等等 。而在凝聚态物理学的研究中我们不假设材料有理想的三维周期结构，最典型的例子有准晶，无序，掺杂，超晶格等 。最近的一些进展，我们甚至会研究具有拓扑序的一些物质结构等 。换句话说所谓凝聚态物理专业就是研究以上课题的，从方法上说有的物理学家偏重实验，有的偏重计算，有的偏重理论 。但他们面对的物理问题是一样的，比如都研究高温超导问题，或都研究石墨烯等等 。泛泛而言凝聚态物理专业会有偏理论和偏实验的两大方向，凝聚态理论会学很多高级的理论课程，比如要掌握不少量子场论的技巧，从这个角度好的理论凝聚态物理学家也是好的理论物理学家，因为他们使用的基本工具是一样的 。劳伏林（1950-）是一位著名的理论凝聚态物理学家 。（华人科学家张首晟和文小刚按其研究领域也是理论凝聚态）现在从事凝聚态实验工作的物理学家会比较依赖于实验仪器，传统上我们认为凝聚态物理是小科学，但现在凝聚态物理学家也正在使用越来越大，越来越昂贵的科学仪器，比如中国最近正在建设的散裂中子源就是研究凝聚态物理学的大型实验仪器 。位于广东东莞的中国散裂中子源 。现在计算在凝聚态物理学研究中的地位越来越重要，而且相对来说掌握的门槛不高，因为主要是通过标准的商业化软件来对材料进行模拟和计算，不论是实验背景的还是理论背景的凝聚态物理学家都能从中受益，并且不大受条件的限制（理论太难，实验太贵） 。VASP是一种常见第一性原理计算软件 。当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。凝聚态物理学是目前物理学各分支学科中最大的研究领域，据说现在物理系博士生中有1/4研究的就是凝聚态物理 。凝聚态物理学研究的对象和人们的日常生活可以说是最近的，比如我们现在手机电脑背后的科学基础基本上都是凝聚态物理学，但凝聚态物理这个名字又是离普通人最远的 。对于普通人来说，天体物理，核物理，粒子物理，以及原子分子和激光物理都是不需要解释的，虽然普通人不懂天体物理，但天体物理是干什么的，普通人仅通过天体物理这四个字也可以猜的差不多 。但凝聚态物理，普通人看不懂，学科没有一个好名字对学科的发展是不利的，比如我在上大学的时候，系里最好的专业是晶体物理，但我觉得这个名字不如理论物理酷，于是就选了理论物理 。但等真学了几年，了解多了一些，才发现其实理论物理研究的某些前沿也是和晶体结构有关系的事情（举个例子，两个单层石墨烯转一个小角度，就变成了超导体），但理论物理不做实验，不能真的把自己研究的东西做出来，至少对我来说是不太酷的 。“魔角”石墨烯被自然、物理世界等评为今年最重要的科学发现 。如果没有一个好名字的话，即便对一个行业内的人来说要想对外行解释清楚也是十分困难的 。比如说你问我什么是凝聚态物理，我能想到的回答就是把这个学科的发展历史给你简单列一列，这不是一句话能说清楚的 。凝聚态物理的前身是固体物理，这个名字不用解释，普通人也知道物体有三态，固体物理就是研究固体的 。固体有种种物性，比如导电性不同，根据导电性的不同可分为金属，半导体和绝缘体 。固体物理就是研究这些的，而研究这些的前提是必须有量子力学 。因为物质是原子构成的，原子是由电子和原子核构成的 。所谓固体就是一堆原子核和一堆电子，其中电子的运动又更关键一些，打个比方就是原子核是舞台，电子是舞台上的演员 。研究电子必须要用量子力学 。量子力学出来后，关于金属的研究获得了很大的进步，典型的工作有玻姆和派因斯的等离激元等 。更重要的是电子能带论，能带论构成了半导体物理学的基础，半导体物理是计算机的基础，而计算机是今天信息革命与信息社会的基础，凝聚态物理逐渐取代粒子物理成为物理学研究的主流和这一点关系很大 。除了金属和半导体外，固体物理中典型的研究领域还有超导与磁学 。超导潜在地有很大很广阔的工业前景，并且在科学上也是很有趣的 。而磁学和半导体物理一样也是信息技术的基础，因为信息的存储目前主要还是依靠磁性，同时磁性也是典型的量子现象 。两次获得诺贝尔物理奖的巴丁是固体物理学的标杆性人物，他发明了晶体管，解释了常规超导体的物理机制 。固体物理虽然被泡利说成是脏的（意味着要做近似，意味着说不清），但在上世纪后半叶仍然获得了很大发展 。同时在上世纪的80年代开始出现了一系列的新研究，这些新研究被当时的物理学家认为已经突破了传统固体物理学研究的范式 。比如：高温超导，量子霍尔效应，碳60，超晶格，准晶等 。传统的固体物理强调周期对称，在长、宽、高三个维度上的周期性堆砌构成了我们看到的固体 。但现在发现打破周期性，或在一个、两个甚至三个维度上打破周期对称会发现一系列以前观察不到的新现象 。从上世纪80年代开始，物理学家就逐渐开始用凝聚态物理这个名字来概括他们越来越广阔的研究对象 。与此同时由于以上研究与产业离的比较近，来自政府以及工业界的投资也越来越多 。最近40年以来，凝聚态物理学的发展是很迅速的，人们可以在纳米尺度上设计很复杂的物质结构，利用各种量子效应来操控电子或自旋的状态，它既是未来量子计算的基础，也是延续经典计算摩尔定律的基础 。英特尔公司和伯克利大学最近宣布了新的基于多铁和拓扑材料的新器件，有望延续摩尔定律 。摩尔定律的基础就是负责信息存储或运算的器件尺寸可以越做越小（小型化），或者完成单次信息存储或运算的能量消耗可以越来越小（节约能量） 。这对应的是计算机运算的速度越来越快，或我们手机的待电时间可以越来越长 。从这个角度材料物理这个名字也许更能概括这个领域的研究 。但问题是材料物理这个名字一般是搞工程的人讲的，有其传统内涵，而现在凝聚态物理学家研究的对象是突破了材料物理的传统内涵的，于是某些凝聚态物理学家更喜欢用量子材料这个新名字来概括他们的研究 。不幸英年早逝的张首晟教授是凝聚态物理学最近三十年的标杆性人物 。凝聚态物理学是目前所有物理学研究领域中最大的一个分支 。它早期研究的主要对象是金属和半导体等 。从对称性的角度说，它研究的主要是具有平移对称性的系统，使用的方法是量子力学，这类研究一般被称为固体物理 。固体物理的研究有很重要的应用背景，比如金属是重要的结构材料，而半导体是重要的功能材料，金属（最重要的金属材料是钢铁）和半导体都是工业社会的基础 。比如钢铁是造船、建筑等行业的基础，而半导体是芯片和信息社会的基础等等 。在金属物理和半导体物理之后，固体物理本身也逐渐突破原来的界限，“进化”为所谓的凝聚态物理学，在这个过程中朗道和安德森这两位科学家最为重要，他们都被称为凝聚态物理学之父 。安德森（1923-）固体物理假设材料具有理想的三维周期结构，在此基础上我们用量子力学研究其中晶格本身的运动，电子的运动，或磁性等等 。而在凝聚态物理学的研究中我们不假设材料有理想的三维周期结构，最典型的例子有准晶，无序，掺杂，超晶格等 。最近的一些进展，我们甚至会研究具有拓扑序的一些物质结构等 。换句话说所谓凝聚态物理专业就是研究以上课题的，从方法上说有的物理学家偏重实验，有的偏重计算，有的偏重理论 。但他们面对的物理问题是一样的，比如都研究高温超导问题，或都研究石墨烯等等 。泛泛而言凝聚态物理专业会有偏理论和偏实验的两大方向，凝聚态理论会学很多高级的理论课程，比如要掌握不少量子场论的技巧，从这个角度好的理论凝聚态物理学家也是好的理论物理学家，因为他们使用的基本工具是一样的 。劳伏林（1950-）是一位著名的理论凝聚态物理学家 。（华人科学家张首晟和文小刚按其研究领域也是理论凝聚态）现在从事凝聚态实验工作的物理学家会比较依赖于实验仪器，传统上我们认为凝聚态物理是小科学，但现在凝聚态物理学家也正在使用越来越大，越来越昂贵的科学仪器，比如中国最近正在建设的散裂中子源就是研究凝聚态物理学的大型实验仪器 。位于广东东莞的中国散裂中子源 。现在计算在凝聚态物理学研究中的地位越来越重要，而且相对来说掌握的门槛不高，因为主要是通过标准的商业化软件来对材料进行模拟和计算，不论是实验背景的还是理论背景的凝聚态物理学家都能从中受益，并且不大受条件的限制（理论太难，实验太贵） 。VASP是一种常见第一性原理计算软件 。凝聚态物理学是物理学领域，涉及物质的宏观和微观物理特性 。特别是它关注的是当系统中的成分数量非常大并且成分之间的相互作用很强时出现的“浓缩”阶段 。图 二阶量子相变的相图最熟悉的凝聚相的例子是固体和液体（本质来自于原子之间的电磁力作用） 。凝聚态物理学家试图通过使用物理定律来理解这些阶段的行为 。特别的，这些物理定律它们包括量子力学，电磁学和统计力学的定律等 。最常见的凝聚相是固体和液体，而更奇特的凝聚相包括某些材料在低温下表现出的超导相，原子晶格上的自旋的铁磁和反铁磁相，以及在超冷原子系统中发现的玻色 - 爱因斯坦凝聚 。凝聚态物理的研究涉及通过实验探针测量各种材料特性以及使用理论物理方法开发有助于理解物理行为的数学模型等 。可用于研究的系统和现象的多样性使凝聚态物理学成为当代物理学中最活跃的领域：三分之一的美国物理学家自我认同为凝聚态物理学家，凝聚态物理学系也是美国物理学会最大的一个部门 。该领域与化学，材料科学和纳米技术重叠，并与原子物理学和生物物理学密切相关 。物理学中的各种主题，如晶体学，冶金学，弹性学，磁学等，直到20世纪40年代才被视为不同的领域，当时它们被归为固态物理学 。大约在20世纪60年代，液体物理性质的研究被添加到这个列表中，形成了凝聚态物理新的相关专业的基础 。相关实验实验凝聚态物理涉及使用实验探针试图发现材料的新特性 。这种探针包括电场和磁场的影响，测量响应函数，传输特性和测温 。通常使用的实验方法包括光谱，用探针，例如X射线，红外光以及非弹性中子散射 ; 研究热响应，例如比热和通过热传导和热传导测量传输 。冷原子气体实验光学晶格中的超冷原子捕获是凝聚态物理学 。该方法涉及使用光学激光器形成干涉图案，其充当晶格，其中离子或原子可以在非常低的温度下放置 。光学晶格中的冷原子被用作量子模拟器，也就是说，它们作为可控系统，可以模拟更复杂系统的行为，例如受抑制的磁体 。特别地，它们被用于工程化一维，二维和三维晶格用于Hubbard模型具有预先指定的参数，并研究反铁磁和旋转液体排序的相变 。图 在超冷铷原子气体中观察到的第一个玻色 - 爱因斯坦凝聚物当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。凝聚态物理学是目前物理学各分支学科中最大的研究领域，据说现在物理系博士生中有1/4研究的就是凝聚态物理 。凝聚态物理学研究的对象和人们的日常生活可以说是最近的，比如我们现在手机电脑背后的科学基础基本上都是凝聚态物理学，但凝聚态物理这个名字又是离普通人最远的 。对于普通人来说，天体物理，核物理，粒子物理，以及原子分子和激光物理都是不需要解释的，虽然普通人不懂天体物理，但天体物理是干什么的，普通人仅通过天体物理这四个字也可以猜的差不多 。但凝聚态物理，普通人看不懂，学科没有一个好名字对学科的发展是不利的，比如我在上大学的时候，系里最好的专业是晶体物理，但我觉得这个名字不如理论物理酷，于是就选了理论物理 。但等真学了几年，了解多了一些，才发现其实理论物理研究的某些前沿也是和晶体结构有关系的事情（举个例子，两个单层石墨烯转一个小角度，就变成了超导体），但理论物理不做实验，不能真的把自己研究的东西做出来，至少对我来说是不太酷的 。“魔角”石墨烯被自然、物理世界等评为今年最重要的科学发现 。如果没有一个好名字的话，即便对一个行业内的人来说要想对外行解释清楚也是十分困难的 。比如说你问我什么是凝聚态物理，我能想到的回答就是把这个学科的发展历史给你简单列一列，这不是一句话能说清楚的 。凝聚态物理的前身是固体物理，这个名字不用解释，普通人也知道物体有三态，固体物理就是研究固体的 。固体有种种物性，比如导电性不同，根据导电性的不同可分为金属，半导体和绝缘体 。固体物理就是研究这些的，而研究这些的前提是必须有量子力学 。因为物质是原子构成的，原子是由电子和原子核构成的 。所谓固体就是一堆原子核和一堆电子，其中电子的运动又更关键一些，打个比方就是原子核是舞台，电子是舞台上的演员 。研究电子必须要用量子力学 。量子力学出来后，关于金属的研究获得了很大的进步，典型的工作有玻姆和派因斯的等离激元等 。更重要的是电子能带论，能带论构成了半导体物理学的基础，半导体物理是计算机的基础，而计算机是今天信息革命与信息社会的基础，凝聚态物理逐渐取代粒子物理成为物理学研究的主流和这一点关系很大 。除了金属和半导体外，固体物理中典型的研究领域还有超导与磁学 。超导潜在地有很大很广阔的工业前景，并且在科学上也是很有趣的 。而磁学和半导体物理一样也是信息技术的基础，因为信息的存储目前主要还是依靠磁性，同时磁性也是典型的量子现象 。两次获得诺贝尔物理奖的巴丁是固体物理学的标杆性人物，他发明了晶体管，解释了常规超导体的物理机制 。固体物理虽然被泡利说成是脏的（意味着要做近似，意味着说不清），但在上世纪后半叶仍然获得了很大发展 。同时在上世纪的80年代开始出现了一系列的新研究，这些新研究被当时的物理学家认为已经突破了传统固体物理学研究的范式 。比如：高温超导，量子霍尔效应，碳60，超晶格，准晶等 。传统的固体物理强调周期对称，在长、宽、高三个维度上的周期性堆砌构成了我们看到的固体 。但现在发现打破周期性，或在一个、两个甚至三个维度上打破周期对称会发现一系列以前观察不到的新现象 。从上世纪80年代开始，物理学家就逐渐开始用凝聚态物理这个名字来概括他们越来越广阔的研究对象 。与此同时由于以上研究与产业离的比较近，来自政府以及工业界的投资也越来越多 。最近40年以来，凝聚态物理学的发展是很迅速的，人们可以在纳米尺度上设计很复杂的物质结构，利用各种量子效应来操控电子或自旋的状态，它既是未来量子计算的基础，也是延续经典计算摩尔定律的基础 。英特尔公司和伯克利大学最近宣布了新的基于多铁和拓扑材料的新器件，有望延续摩尔定律 。摩尔定律的基础就是负责信息存储或运算的器件尺寸可以越做越小（小型化），或者完成单次信息存储或运算的能量消耗可以越来越小（节约能量） 。这对应的是计算机运算的速度越来越快，或我们手机的待电时间可以越来越长 。从这个角度材料物理这个名字也许更能概括这个领域的研究 。但问题是材料物理这个名字一般是搞工程的人讲的，有其传统内涵，而现在凝聚态物理学家研究的对象是突破了材料物理的传统内涵的，于是某些凝聚态物理学家更喜欢用量子材料这个新名字来概括他们的研究 。不幸英年早逝的张首晟教授是凝聚态物理学最近三十年的标杆性人物 。当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。凝聚态物理学是目前物理学各分支学科中最大的研究领域，据说现在物理系博士生中有1/4研究的就是凝聚态物理 。凝聚态物理学研究的对象和人们的日常生活可以说是最近的，比如我们现在手机电脑背后的科学基础基本上都是凝聚态物理学，但凝聚态物理这个名字又是离普通人最远的 。对于普通人来说，天体物理，核物理，粒子物理，以及原子分子和激光物理都是不需要解释的，虽然普通人不懂天体物理，但天体物理是干什么的，普通人仅通过天体物理这四个字也可以猜的差不多 。但凝聚态物理，普通人看不懂，学科没有一个好名字对学科的发展是不利的，比如我在上大学的时候，系里最好的专业是晶体物理，但我觉得这个名字不如理论物理酷，于是就选了理论物理 。但等真学了几年，了解多了一些，才发现其实理论物理研究的某些前沿也是和晶体结构有关系的事情（举个例子，两个单层石墨烯转一个小角度，就变成了超导体），但理论物理不做实验，不能真的把自己研究的东西做出来，至少对我来说是不太酷的 。“魔角”石墨烯被自然、物理世界等评为今年最重要的科学发现 。如果没有一个好名字的话，即便对一个行业内的人来说要想对外行解释清楚也是十分困难的 。比如说你问我什么是凝聚态物理，我能想到的回答就是把这个学科的发展历史给你简单列一列，这不是一句话能说清楚的 。凝聚态物理的前身是固体物理，这个名字不用解释，普通人也知道物体有三态，固体物理就是研究固体的 。固体有种种物性，比如导电性不同，根据导电性的不同可分为金属，半导体和绝缘体 。固体物理就是研究这些的，而研究这些的前提是必须有量子力学 。因为物质是原子构成的，原子是由电子和原子核构成的 。所谓固体就是一堆原子核和一堆电子，其中电子的运动又更关键一些，打个比方就是原子核是舞台，电子是舞台上的演员 。研究电子必须要用量子力学 。量子力学出来后，关于金属的研究获得了很大的进步，典型的工作有玻姆和派因斯的等离激元等 。更重要的是电子能带论，能带论构成了半导体物理学的基础，半导体物理是计算机的基础，而计算机是今天信息革命与信息社会的基础，凝聚态物理逐渐取代粒子物理成为物理学研究的主流和这一点关系很大 。除了金属和半导体外，固体物理中典型的研究领域还有超导与磁学 。超导潜在地有很大很广阔的工业前景，并且在科学上也是很有趣的 。而磁学和半导体物理一样也是信息技术的基础，因为信息的存储目前主要还是依靠磁性，同时磁性也是典型的量子现象 。两次获得诺贝尔物理奖的巴丁是固体物理学的标杆性人物，他发明了晶体管，解释了常规超导体的物理机制 。固体物理虽然被泡利说成是脏的（意味着要做近似，意味着说不清），但在上世纪后半叶仍然获得了很大发展 。同时在上世纪的80年代开始出现了一系列的新研究，这些新研究被当时的物理学家认为已经突破了传统固体物理学研究的范式 。比如：高温超导，量子霍尔效应，碳60，超晶格，准晶等 。传统的固体物理强调周期对称，在长、宽、高三个维度上的周期性堆砌构成了我们看到的固体 。但现在发现打破周期性，或在一个、两个甚至三个维度上打破周期对称会发现一系列以前观察不到的新现象 。从上世纪80年代开始，物理学家就逐渐开始用凝聚态物理这个名字来概括他们越来越广阔的研究对象 。与此同时由于以上研究与产业离的比较近，来自政府以及工业界的投资也越来越多 。最近40年以来，凝聚态物理学的发展是很迅速的，人们可以在纳米尺度上设计很复杂的物质结构，利用各种量子效应来操控电子或自旋的状态，它既是未来量子计算的基础，也是延续经典计算摩尔定律的基础 。英特尔公司和伯克利大学最近宣布了新的基于多铁和拓扑材料的新器件，有望延续摩尔定律 。摩尔定律的基础就是负责信息存储或运算的器件尺寸可以越做越小（小型化），或者完成单次信息存储或运算的能量消耗可以越来越小（节约能量） 。这对应的是计算机运算的速度越来越快，或我们手机的待电时间可以越来越长 。从这个角度材料物理这个名字也许更能概括这个领域的研究 。但问题是材料物理这个名字一般是搞工程的人讲的，有其传统内涵，而现在凝聚态物理学家研究的对象是突破了材料物理的传统内涵的，于是某些凝聚态物理学家更喜欢用量子材料这个新名字来概括他们的研究 。不幸英年早逝的张首晟教授是凝聚态物理学最近三十年的标杆性人物 。凝聚态物理学是物理学领域，涉及物质的宏观和微观物理特性 。特别是它关注的是当系统中的成分数量非常大并且成分之间的相互作用很强时出现的“浓缩”阶段 。图 二阶量子相变的相图最熟悉的凝聚相的例子是固体和液体（本质来自于原子之间的电磁力作用） 。凝聚态物理学家试图通过使用物理定律来理解这些阶段的行为 。特别的，这些物理定律它们包括量子力学，电磁学和统计力学的定律等 。最常见的凝聚相是固体和液体，而更奇特的凝聚相包括某些材料在低温下表现出的超导相，原子晶格上的自旋的铁磁和反铁磁相，以及在超冷原子系统中发现的玻色 - 爱因斯坦凝聚 。凝聚态物理的研究涉及通过实验探针测量各种材料特性以及使用理论物理方法开发有助于理解物理行为的数学模型等 。可用于研究的系统和现象的多样性使凝聚态物理学成为当代物理学中最活跃的领域：三分之一的美国物理学家自我认同为凝聚态物理学家，凝聚态物理学系也是美国物理学会最大的一个部门 。该领域与化学，材料科学和纳米技术重叠，并与原子物理学和生物物理学密切相关 。物理学中的各种主题，如晶体学，冶金学，弹性学，磁学等，直到20世纪40年代才被视为不同的领域，当时它们被归为固态物理学 。大约在20世纪60年代，液体物理性质的研究被添加到这个列表中，形成了凝聚态物理新的相关专业的基础 。相关实验实验凝聚态物理涉及使用实验探针试图发现材料的新特性 。这种探针包括电场和磁场的影响，测量响应函数，传输特性和测温 。通常使用的实验方法包括光谱，用探针，例如X射线，红外光以及非弹性中子散射 ; 研究热响应，例如比热和通过热传导和热传导测量传输 。冷原子气体实验光学晶格中的超冷原子捕获是凝聚态物理学 。该方法涉及使用光学激光器形成干涉图案，其充当晶格，其中离子或原子可以在非常低的温度下放置 。光学晶格中的冷原子被用作量子模拟器，也就是说，它们作为可控系统，可以模拟更复杂系统的行为，例如受抑制的磁体 。特别地，它们被用于工程化一维，二维和三维晶格用于Hubbard模型具有预先指定的参数，并研究反铁磁和旋转液体排序的相变 。图 在超冷铷原子气体中观察到的第一个玻色 - 爱因斯坦凝聚物当然是东北地区第一高等学府吉林大学(7星级)的物理专业好了，吉林大学有许多专业在全国领先 。凝聚态物理学是目前物理学各分支学科中最大的研究领域，据说现在物理系博士生中有1/4研究的就是凝聚态物理 。凝聚态物理学研究的对象和人们的日常生活可以说是最近的，比如我们现在手机电脑背后的科学基础基本上都是凝聚态物理学，但凝聚态物理这个名字又是离普通人最远的 。对于普通人来说，天体物理，核物理，粒子物理，以及原子分子和激光物理都是不需要解释的，虽然普通人不懂天体物理，但天体物理是干什么的，普通人仅通过天体物理这四个字也可以猜的差不多 。但凝聚态物理，普通人看不懂，学科没有一个好名字对学科的发展是不利的，比如我在上大学的时候，系里最好的专业是晶体物理，但我觉得这个名字不如理论物理酷，于是就选了理论物理 。但等真学了几年，了解多了一些，才发现其实理论物理研究的某些前沿也是和晶体结构有关系的事情（举个例子，两个单层石墨烯转一个小角度，就变成了超导体），但理论物理不做实验，不能真的把自己研究的东西做出来，至少对我来说是不太酷的 。“魔角”石墨烯被自然、物理世界等评为今年最重要的科学发现 。如果没有一个好名字的话，即便对一个行业内的人来说要想对外行解释清楚也是十分困难的 。比如说你问我什么是凝聚态物理，我能想到的回答就是把这个学科的发展历史给你简单列一列，这不是一句话能说清楚的 。凝聚态物理的前身是固体物理，这个名字不用解释，普通人也知道物体有三态，固体物理就是研究固体的 。固体有种种物性，比如导电性不同，根据导电性的不同可分为金属，半导体和绝缘体 。固体物理就是研究这些的，而研究这些的前提是必须有量子力学 。因为物质是原子构成的，原子是由电子和原子核构成的 。所谓固体就是一堆原子核和一堆电子，其中电子的运动又更关键一些，打个比方就是原子核是舞台，电子是舞台上的演员 。研究电子必须要用量子力学 。量子力学出来后，关于金属的研究获得了很大的进步，典型的工作有玻姆和派因斯的等离激元等 。更重要的是电子能带论，能带论构成了半导体物理学的基础，半导体物理是计算机的基础，而计算机是今天信息革命与信息社会的基础，凝聚态物理逐渐取代粒子物理成为物理学研究的主流和这一点关系很大 。除了金属和半导体外，固体物理中典型的研究领域还有超导与磁学 。超导潜在地有很大很广阔的工业前景，并且在科学上也是很有趣的 。而磁学和半导体物理一样也是信息技术的基础，因为信息的存储目前主要还是依靠磁性，同时磁性也是典型的量子现象 。两次获得诺贝尔物理奖的巴丁是固体物理学的标杆性人物，他发明了晶体管，解释了常规超导体的物理机制 。固体物理虽然被泡利说成是脏的（意味着要做近似，意味着说不清），但在上世纪后半叶仍然获得了很大发展 。同时在上世纪的80年代开始出现了一系列的新研究，这些新研究被当时的物理学家认为已经突破了传统固体物理学研究的范式 。比如：高温超导，量子霍尔效应，碳60，超晶格，准晶等 。传统的固体物理强调周期对称，在长、宽、高三个维度上的周期性堆砌构成了我们看到的固体 。但现在发现打破周期性，或在一个、两个甚至三个维度上打破周期对称会发现一系列以前观察不到的新现象 。从上世纪80年代开始，物理学家就逐渐开始用凝聚态物理这个名字来概括他们越来越广阔的研究对象 。与此同时由于以上研究与产业离的比较近，来自政府以及工业界的投资也越来越多 。最近40年以来，凝聚态物理学的发展是很迅速的，人们可以在纳米尺度上设计很复杂的物质结构，利用各种量子效应来操控电子或自旋的状态，它既是未来量子计算的基础，也是延续经典计算摩尔定律的基础 。英特尔公司和伯克利大学最近宣布了新的基于多铁和拓扑材料的新器件，有望延续摩尔定律 。摩尔定律的基础就是负责信息存储或运算的器件尺寸可以越做越小（小型化），或者完成单次信息存储或运算的能量消耗可以越来越小（节约能量） 。这对应的是计算机运算的速度越来越快，或我们手机的待电时间可以越来越长 。从这个角度材料物理这个名字也许更能概括这个领域的研究 。但问题是材料物理这个名字一般是搞工程的人讲的，有其传统内涵，而现在凝聚态物理学家研究的对象是突破了材料物理的传统内涵的，于是某些凝聚态物理学家更喜欢用量子材料这个新名字来概括他们的研究 。不幸英年早逝的张首晟教授是凝聚态物理学最近三十年的标杆性人物 。凝聚态物理学是物理学领域，涉及物质的宏观和微观物理特性 。特别是它关注的是当系统中的成分数量非常大并且成分之间的相互作用很强时出现的“浓缩”阶段 。图 二阶量子相变的相图最熟悉的凝聚相的例子是固体和液体（本质来自于原子之间的电磁力作用） 。凝聚态物理学家试图通过使用物理定律来理解这些阶段的行为 。特别的，这些物理定律它们包括量子力学，电磁学和统计力学的定律等 。最常见的凝聚相是固体和液体，而更奇特的凝聚相包括某些材料在低温下表现出的超导相，原子晶格上的自旋的铁磁和反铁磁相，以及在超冷原子系统中发现的玻色 - 爱因斯坦凝聚 。凝聚态物理的研究涉及通过实验探针测量各种材料特性以及使用理论物理方法开发有助于理解物理行为的数学模型等 。可用于研究的系统和现象的多样性使凝聚态物理学成为当代物理学中最活跃的领域：三分之一的美国物理学家自我认同为凝聚态物理学家，凝聚态物理学系也是美国物理学会最大的一个部门 。该领域与化学，材料科学和纳米技术重叠，并与原子物理学和生物物理学密切相关 。物理学中的各种主题，如晶体学，冶金学，弹性学，磁学等，直到20世纪40年代才被视为不同的领域，当时它们被归为固态物理学 。大约在20世纪60年代，液体物理性质的研究被添加到这个列表中，形成了凝聚态物理新的相关专业的基础 。相关实验实验凝聚态物理涉及使用实验探针试图发现材料的新特性 。这种探针包括电场和磁场的影响，测量响应函数，传输特性和测温 。通常使用的实验方法包括光谱，用探针，例如X射线，红外光以及非弹性中子散射 ; 研究热响应，例如比热和通过热传导和热传导测量传输 。冷原子气体实验光学晶格中的超冷原子捕获是凝聚态物理学 。该方法涉及使用光学激光器形成干涉图案，其充当晶格，其中离子或原子可以在非常低的温度下放置 。光学晶格中的冷原子被用作量子模拟器，也就是说，它们作为可控系统，可以模拟更复杂系统的行为，例如受抑制的磁体 。特别地，它们被用于工程化一维，二维和三维晶格用于Hubbard模型具有预先指定的参数，并研究反铁磁和旋转液体排序的相变 。图 在超冷铷原子气体中观察到的第一个玻色 - 爱因斯坦凝聚物凝聚态物理学是目前所有物理学研究领域中最大的一个分支 。它早期研究的主要对象是金属和半导体等 。从对称性的角度说，它研究的主要是具有平移对称性的系统，使用的方法是量子力学，这类研究一般被称为固体物理 。固体物理的研究有很重要的应用背景，比如金属是重要的结构材料，而半导体是重要的功能材料，金属（最重要的金属材料是钢铁）和半导体都是工业社会的基础 。比如钢铁是造船、建筑等行业的基础，而半导体是芯片和信息社会的基础等等 。在金属物理和半导体物理之后，固体物理本身也逐渐突破原来的界限，“进化”为所谓的凝聚态物理学，在这个过程中朗道和安德森这两位科学家最为重要，他们都被称为凝聚态物理学之父 。安德森（1923-）固体物理假设材料具有理想的三维周期结构，在此基础上我们用量子力学研究其中晶格本身的运动，电子的运动，或磁性等等 。而在凝聚态物理学的研究中我们不假设材料有理想的三维周期结构，最典型的例子有准晶，无序，掺杂，超晶格等 。最近的一些进展，我们甚至会研究具有拓扑序的一些物质结构等 。换句话说所谓凝聚态物理专业就是研究以上课题的，从方法上说有的物理学家偏重实验，有的偏重计算，有的偏重理论 。但他们面对的物理问题是一样的，比如都研究高温超导问题，或都研究石墨烯等等 。泛泛而言凝聚态物理专业会有偏理论和偏实验的两大方向，凝聚态理论会学很多高级的理论课程，比如要掌握不少量子场论的技巧，从这个角度好的理论凝聚态物理学家也是好的理论物理学家，因为他们使用的基本工具是一样的 。劳伏林（1950-）是一位著名的理论凝聚态物理学家 。（华人科学家张首晟和文小刚按其研究领域也是理论凝聚态）现在从事凝聚态实验工作的物理学家会比较依赖于实验仪器，传统上我们认为凝聚态物理是小科学，但现在凝聚态物理学家也正在使用越来越大，越来越昂贵的科学仪器，比如中国最近正在建设的散裂中子源就是研究凝聚态物理学的大型实验仪器 。位于广东东莞的中国散裂中子源 。现在计算在凝聚态物理学研究中的地位越来越重要，而且相对来说掌握的门槛不高，因为主要是通过标准的商业化软件来对材料进行模拟和计算，不论是实验背景的还是理论背景的凝聚态物理学家都能从中受益，并且不大受条件的限制（理论太难，实验太贵） 。VASP是一种常见第一性原理计算软件 。5，大学物理主讲波粒二象性时分别有哪些涉及的补充内容请尽可以下是非常详细的高等物理学（波粒二象性）学业内容：1.经典物理学中的波和粒子2.光的波粒二象性3.德布罗意假设4.戴维孙-革末实验5.德布罗意波和量子态6.一个刚性匣子中的粒子7.波和非定域性虽然我很聪明，但这么说真的难到我了6，凝聚态物里专业大学排名凝聚态物理是物理学下属学科，以下是根据教育部最新发布的第四轮物理学学科评结果整理出的物理学-凝聚态物理专业考研学校排名，排名前2名的大学是北京大学、中国科学技术大学，以下是具体榜单，供大家参考：排名 学校名称 评估结果1 北京大学 A+2 中国科学技术大学 A+3 清华大学 A4 复旦大学 A5 上海交通大学 A6 南京大学 A7 南开大学 A-8 吉林大学 A-9 浙江大学 A-10 武汉大学 A-11 华中科技大学 A-12 中山大学 A-13 北京师范大学 B+14 山西大学 B+15 东北师范大学 B+16 哈尔滨工业大学 B+17 同济大学 B+18 华东师范大学 B+19 厦门大学 B+20 山东大学 B+21 华中师范大学 B+22 华南师范大学 B+23 西安交通大学 B+24 兰州大学 B+25 国防科技大学 B+26 中国人民大学 B27 大连理工大学 B28 上海大学 B29 苏州大学 B30 河南师范大学 B31 湖南大学 B32 中南大学 B33 湖南师范大学 B34 四川大学 B35 重庆大学 B36 西北大学 B37 西北工业大学 B38 陕西师范大学 B39 北京工业大学 B-40 北京科技大学 B-41 河北师范大学 B-42 内蒙古大学 B-43 东北大学 B-44 长春理工大学 B-45 南京师范大学 B-46 福建师范大学 B-47 山东师范大学 B-48 郑州大学 B-49 湘潭大学 B-50 西北师范大学 B-51 北京交通大学 C+52 辽宁师范大学 C+53 上海师范大学 C+54 南京航空航天大学 C+55 浙江工业大学 C+56 浙江师范大学 C+57 南昌大学 C+58 曲阜师范大学 C+59 河南大学 C+60 华南理工大学 C+61 西南交通大学 C+62 云南大学 C+63 青岛大学 C+64 北京化工大学 C65 天津师范大学 C66 辽宁大学 C67 吉林师范大学 C68 华东理工大学 C69 杭州师范大学 C70 安徽师范大学 C71 江西师范大学 C72 广西大学 C73 广西师范大学 C74 西南大学 C75 四川师范大学 C76 宁波大学 C77 华北电力大学 C-78 哈尔滨师范大学 C-79 上海理工大学 C-80 东华大学 C-81 南京理工大学 C-82 中国矿业大学 C-83 安徽大学 C-84 中国海洋大学 C-85 济南大学 C-86 中国地质大学 C-87 湖北大学 C-88 贵州大学 C-89 中国石油大学 C-凝聚态物理专业是近年来物理学中不断发现新现象、新成果的重要分支 。该专业以凝聚态物质的物理现象和物理规律为研究对象，主要研究内容包括：高温超导物理、巨磁阻材料物理、磁性物理与材料、新型超导材料的探索、低维强关联体系物理、自旋电子学、纳米团簇及介观物理，人工微结构及表面物理等 。本专业培养具有坚实和系统的凝聚态物理理论基础与专门知识，掌握现代物理分析技术，了解凝聚态物理发展的前沿和动态，能够适应国家经济、科技、教育发展需要，独立从事本学科前沿领域的科学研究和教学，并能做出创造性成果的高层次学术型人才为目标 。凝聚态物理是物理学下属学科，以下是根据教育部最新发布的第四轮物理学学科评结果整理出的物理学-凝聚态物理专业考研学校排名，排名前2名的大学是北京大学、中国科学技术大学，以下是具体榜单，供大家参考：排名 学校名称 评估结果1 北京大学 A+2 中国科学技术大学 A+3 清华大学 A4 复旦大学 A5 上海交通大学 A6 南京大学 A7 南开大学 A-8 吉林大学 A-9 浙江大学 A-10 武汉大学 A-11 华中科技大学 A-12 中山大学 A-13 北京师范大学 B+14 山西大学 B+15 东北师范大学 B+16 哈尔滨工业大学 B+17 同济大学 B+18 华东师范大学 B+19 厦门大学 B+20 山东大学 B+21 华中师范大学 B+22 华南师范大学 B+23 西安交通大学 B+24 兰州大学 B+25 国防科技大学 B+26 中国人民大学 B27 大连理工大学 B28 上海大学 B29 苏州大学 B30 河南师范大学 B31 湖南大学 B32 中南大学 B33 湖南师范大学 B34 四川大学 B35 重庆大学 B36 西北大学 B37 西北工业大学 B38 陕西师范大学 B39 北京工业大学 B-40 北京科技大学 B-41 河北师范大学 B-42 内蒙古大学 B-43 东北大学 B-44 长春理工大学 B-45 南京师范大学 B-46 福建师范大学 B-47 山东师范大学 B-48 郑州大学 B-49 湘潭大学 B-50 西北师范大学 B-51 北京交通大学 C+52 辽宁师范大学 C+53 上海师范大学 C+54 南京航空航天大学 C+55 浙江工业大学 C+56 浙江师范大学 C+57 南昌大学 C+58 曲阜师范大学 C+59 河南大学 C+60 华南理工大学 C+61 西南交通大学 C+62 云南大学 C+63 青岛大学 C+64 北京化工大学 C65 天津师范大学 C66 辽宁大学 C67 吉林师范大学 C68 华东理工大学 C69 杭州师范大学 C70 安徽师范大学 C71 江西师范大学 C72 广西大学 C73 广西师范大学 C74 西南大学 C75 四川师范大学 C76 宁波大学 C77 华北电力大学 C-78 哈尔滨师范大学 C-79 上海理工大学 C-80 东华大学 C-81 南京理工大学 C-82 中国矿业大学 C-83 安徽大学 C-84 中国海洋大学 C-85 济南大学 C-86 中国地质大学 C-87 湖北大学 C-88 贵州大学 C-89 中国石油大学 C-凝聚态物理专业是近年来物理学中不断发现新现象、新成果的重要分支 。该专业以凝聚态物质的物理现象和物理规律为研究对象，主要研究内容包括：高温超导物理、巨磁阻材料物理、磁性物理与材料、新型超导材料的探索、低维强关联体系物理、自旋电子学、纳米团簇及介观物理，人工微结构及表面物理等 。本专业培养具有坚实和系统的凝聚态物理理论基础与专门知识，掌握现代物理分析技术，了解凝聚态物理发展的前沿和动态，能够适应国家经济、科技、教育发展需要，独立从事本学科前沿领域的科学研究和教学，并能做出创造性成果的高层次学术型人才为目标 。7，热塑性塑料受热后表现出哪三种常见的物理状态分别可以进行何种成受热后表现出：玻璃态、高弹态、粘流态 。玻璃太可进行车、铣、钻等加工;高弹态可进行中空吹塑等玻璃态、高弹态（橡胶态）和粘流态 在温度较低时，材料为刚性固体状，与玻璃相似，在外力作用下只会发生非常小的形变，此状态即为玻璃态：当温度继续升高到一定范围后，材料的形变明显地增加，并在随后的一定温度区间形变相对稳定，此状态即为高弹态，温度继续升高形变量又逐渐增大，材料逐渐变成粘性的流体，此时形变不可能恢复，此状态即为粘流态 。我们通常把玻璃态与高弹态之间的转变，称为玻璃化转变，它所对应的转变温度即是玻璃化转变温度8，爱因斯坦7大预言都是什么爱因斯坦的7大预言分别是引力波的预言、宇宙学常数的预言、引力透镜的预言、玻色-爱因斯坦凝聚态的预言、时空扭曲的预言、2060年世界末日预言、蜜蜂预言 。人类历史上出现过很多伟大的科学家，比如伽利略、牛顿、爱因斯坦等，而这些科学家依托自己庞大的知识储量，以及对人类未来发展的思考，往往喜欢做一些预言，其中爱因斯坦就有流传甚广的七大预言 。爱因斯坦的7大预言分别是引力波的预言、宇宙学常数的预言、引力透镜的预言、玻色-爱因斯坦凝聚态的预言、时空扭曲的预言、2060年世界末日预言、蜜蜂预言 。其中前4个预言已经在不同的时间实现了，最后就时空扭曲的预言、2060年世界末日预言、蜜蜂预言这个三个预言还没有实现 。9，太原理工凝聚态物理排名 中国研究生教育分专业排行榜凝聚态物理1 南京大学A+2 中国科学技术大学A+3 复旦大学A+4北京大学A+5吉林大学A+6浙江大学A7清华大学A8中山大学A9山东大学A10兰州大学A11 上海交通大学A12 郑州大学A13 北京科技大学A14 上海大学A15四川大学A........太原理工的凝聚态物理貌似不在前30，不过本科阶段，学科排名并不重要10，哪些常见物质在标准状态下呈液态气态固态 帮忙分分类谢了我找到一段话: 我们通常说火是物质燃烧过程中产生的发热发光的现象，这是从宏观现象来解释火，而现代物理学在进入微观领域研究之后，能够从微观粒子角度解释这种现象 。我们可以认为火既是一种现象，又是一种物质 。自然现象都可以用物质的理论来解释，所以火的本质既是同具光波和热辐射的电磁波，是物质，也是同具光能、热能的能量 。火被认为是由等离子体（plasma）状态的物质组成的，是气态、固态、液态以外的第四种状态———等离子态 。这一观点是由英国物理学家威廉·克鲁克斯爵士在1879年提出并确立的 。将气体加热，当其原子达到几千甚至上万摄氏度时，电子就被“甩”掉，原子变成只带正电荷的离子 。此时，电子和离子带的电荷相反，但数量相等，这种状态称做等离子态 。除了火之外，我们常见的闪电、流星，都是处于等离子态 。等离子显示器就是一种利用等离子发光的显示装置，这种屏幕采用了等离子管作为发光元件，通过电离惰性气体发光来显示图像 。11，量子力学为何接近神量子力学与神没有关系，只能说量子力学比其以前的理论更接近世界本质 。因为从物理学角度来说，量子力学（物理学理论）主要研究原子、分子、凝聚态物质，以及原子核和基本粒子的结构、性质的基础理论；可能是因为此理论是以研究世界微观粒子运动规律为基础，能以科学的方法越来越近甚至于解答万物起源，故有这种说法 。物理学家基本都是对不畏惧死亡的，因为他们中的智者已经理解 这一切都是虚无的空间造成的，人类只是基本粒子（空间自动产生）构建的生物组织，人类社会则是生物组织构建的滑稽的闹剧，物理学家甚至不害怕人类灭亡，用他们的话来说，闹剧总有谢幕的时候，这就是万物皆空 。为什么量子物理最接近神?总的来讲，现今的物理学家及天文学家基本可以回答宇宙起源及宇宙的最终命运问题了，只是宇宙起源的详细过程还有一点争议（暴涨理论与宇宙缺陷理论之争），有关于宇宙本质的理论（解释世界）还有好几个（M理论及圈量子力学等），但可以肯定的是 宇宙起源于虚无的真空（量子空间）及宇宙的最终命运是毁灭，这是有大量的数据支持的 。俄罗斯裔美国人伽莫夫1949年创立的真空热力学大爆炸理论是物理学家们公认的理论，我们的宇宙起源于137亿年前真空的一个极小点的大爆炸（这个点比一个灰尘还小数百亿倍的）这里补充说明一下，世界的起源比解释世界更加重要，在我们确定世界起源于虚无空间之前，虚无主义哲学家们已经推论出有关这个世界的一些相关结论，你会发现他们的观点与物理学家是相似的，比如哲学家加缪与物理学家温伯格都认为，人生是场闹剧，世界从虚无而来，回至虚无等，大爆炸理论表明宇宙起源于虚无的真空，也即量子空间，奇点来自于量子空间，这个是物理学家认同的，神学者认为宇宙起源与神的创造，奇点来自与神 。天文观测数据及宇宙模型表明我们的宇宙是动态的，最终走向毁灭，回到虚无的真空（有空间结构撕裂，热寂灭，坍塌等三种模型，根据现今的研究，第一种可能性最大,第3种基本没有可能 。）神学者认为宇宙是神控制的，不会毁灭，我们都会去天堂的 。过去60年里面支持大爆炸理论的天文及物理数据有几百个（从天文学到加速器都有证据），这些都是铁一般的证据 。物理学家克劳斯和斯塔克曼质问永生，“可以把永生定义为永远不丢失信息，永远不丢弃信息的这项条件意味着智慧生命永远不能忘记任何东西 。最终，一个不能丢弃记忆的智慧生命会发现自己一遍又一遍地生活在过去的记忆之中 。“所谓永恒只会变成一座监狱，而不会使创造和探索的领域无止境地变得越来越宽广 。它也可能是涅槃，但那还是生命吗?” 。电影《十全九美 》里面有一句对白，这事要是不成，咱就得死，要是成了，那生不如死，这让我想起了关于永生的故事，如不能永生，就得死，如能永生，就生不如死，你说外星人都永生了都生不如死了他还对我们这些文明感兴趣么？实际上科学家普遍认为外星人不来找我们的原因最重要的是 对我们没兴趣，之后才是空间的遥远距离 。永生啊永生，无数人为你痴迷，可物理学家并不喜欢它，我见识到的物理学家基本都是对不畏惧死亡的，因为他们中的智者已经理解 这一切都是虚无的空间造成的，人类只是基本粒子（空间自动产生）构建的生物组织，人类社会则是生物组织构建的滑稽的闹剧，物理学家甚至不害怕人类灭亡，用他们的话来说，闹剧总有谢幕的时候，这就是万物皆空 。

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