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人类对材料的研究有着怎样的历史?

时间:2012-08-02 14:41:12  来源:  作者:

首先,谢心澄简明扼要地阐述了物理学的定义,并从中引出凝聚态物理学的概念。他从层次现象入手,为大家详细介绍凝聚态物理学的研究对象、研究层次、物质维数、结构组成以及外界环境。他说,凝聚态物理学的一个重要目标就是发现层次现象及其分类,其研究成果能对日常生活产生直接影响。


谢心澄还介绍了材料的定义、分类以及发展历史并揭示了物理学与材料科学相互影响的事实。他以来源、性能、化学性质、成熟程度等角度对材料进行分类,并将材料的发展历史简单地概括为认识材料、制作工具、使用工具、反馈信息的过程。以晶体管的发明对信息技术产生巨大历史作用为例,谢心澄提出,在电子信息时代,物理学与材料科学相互影响,材料科学向物理学提出问题,物理学通过研究推动材料科学的应用。


之后,谢心澄重点介绍了诸如超导体、拓扑绝缘体等有关材料物理学前沿的知识。穿插着迈斯纳和奥克森菲尔德等著名物理学家的故事,谢心澄描述了超导体的零电阻效应、迈斯纳效应和揭示超导机制、体现量子特性的超导体间的隧穿效应。他简单概括了超导体的百年历史和超导电性的微观理论——BCS理论,并指出,BCS理论是量子场理论进展的一个里程碑,其概念被广泛应用于宇宙学、粒子物理学、核物理学等领域。随着高温超导体、铁基超导体、拓扑绝缘体等新超导体的发现,超导技术的运用也越来越广泛。谢教授为大家展示核磁共振设备、磁悬浮列车、超导电缆、超导量子干涉仪等超导技术运用成果,指出超导技术同生物医学、临床医学、海洋科学、信息技术、能源、交通等领域具有密切联系并且发挥了不可替代的作用。


谢心澄表示,物理材料学还存在着无穷的发展空间,很多新理论的创建以及新材料的发明运用,都需要有志的年轻人们的投入和奉献。他希望能通过这次讲座让更多的学生对材料物理学有所了解乃至产生兴趣。

 

 

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