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材料物理重点实验室现阶段的主要研究方向:

(1) 纳米材料与纳米结构
(2) 新型功能材料及其基础科学问题研究
(3) 液态结构与物理
(4) 计算材料科学

研究内容主要包括:

(1)、面向环境目标的功能材料与器件
科学目标:
发展以环境中痕量有害物质的探测为目标的纳米结构、功能材料与器件;发展以环境治理、防护为目标的纳米材料、特种材料与技术。
主要切入点:
(i)面向环境中痕量高危物质高灵敏、在线探测的纳米结构与器件研究
包括:复杂纳米结构的设计、构筑与操控,纳米结构与奇异功能特性间的关系,纳米结构表面化学、生物的修饰及对痕量高危物质的敏感机理及探测的原理、方法等材料基本问题。关注器件设计与工效预测,及纳米结构(及其器件)的稳定性,侧重于微纳材料体系的纳-牛力学、亚微力学行为、微纳材料体系的缺陷动态行为、结构演化。
(ii)面向环境污染治理与修复的纳米材料及其物理/化学
主要包括:纳米颗粒-污染物间的物理/化学行为;纳米颗粒的生物效应与毒性;纳米颗粒分散技术;纳米颗粒在环境介质中的物理、化学等。
(2)、极端条件下的材料物理
主要是结合科学岛已有的超高温、强辐射场极端条件及即将建设的强磁场极端条件。
科学目标:
揭示受限体系、电子强关联体系、液态物质等在极端条件下的新现象、新规律;发展极端条件下材料的制备技术,揭示材料生长机理、合成新材料; 揭示极端条件下材料缺陷及其演化行为,建立成分、结构、性能之间的关系,发展新型特种材料。
主要切入点:
(i)强磁场极端条件下的材料物理
包括:强磁场下的材料制备科学,强磁场下的电子强关联体系、受限体系、液态物质的理论和实验研究等。
(ii)超高温、强辐射场极端条件下的材料物理
包括:材料成分、结构、性能的变化,强辐射场下的材料物理/化学效应、物态方程,辐照损伤的演化规律,缺陷动态行为、结构演化的表征,设计、发展新型特种材料等。
(3)、液态结构与物理
科学目标:
提升对液态物质基本性质和基本规律的认识;为那些以液相为母相的材料制备提供与温度有关的结构参数和基本性质参数的演化规律。
切入点:
(i)液态结构随温度的演化规律、液态性质与结构的普适性关系
主要包括:液态有序度或关键结构单元的定量计算,有序度与温度的关系,密度或堆垛密度与结构(有序度)的关系,及扩散常数等与结构(有序度)的关系等。

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