1、 兰州大学物理学一级学科第五批甘肃省重点学科 简介 兰州大学 2013 年 12 月 一学科简介 早在五十年代中期，兰州大学物理学科就已开始了科学研究和研究生的培养工作，长期以来，该学 科坚持理论与应用并重，在学科建设、科学研究、人才培养、服务社会 方面发挥了积极作用。 兰州大学物理学科 1998 年获一级学科博士学位授权，是全国首批具有学士、硕士、博士授予权的学科 。 设有理论物理，粒子物理与原子核物理，凝聚态物理， 无线电物理 4 个 二级学科 博士点 和 原子与分子物理， 光学 等 6 个 二级学科 硕士点。 1985 年由 原国家教委批准设立物理学博士后流动站， 2002 年粒子物理与
2、原子核物理被批准为国家重点学科。 1993 年批准设立国家物理学基础科学研究和教学人才培养基地， 2008 年大学物理实验教学中心进入国家级实验教学示范中心建设行列， 2009 年物理学本科专业被批准为教育部高等学校特色专业建设点。 依托该学科点， 1994 年原国家教委在本学科建立了应用磁学部门开放实验室， 2000 年更名为“磁学与磁性材料教育部重点实验室” 。 2001 年成立“教育部中子应用技术工程研究中心”和“核科学与技术教育部网上合作研究中心”， 2008 年获批特殊功 能材料与结构设计教育部重点实验室， 2010 年国家自然科学基金委批准设立“理论物理交流平台”。本学科点是兰州大
3、学“ 211 工程”和“ 985 工程”重点支持学科， 近年来 先后投入 6000 余万元，形成了以物理学一级学科为依托，链接材料科学与工程、核科学 、微电子学与固体电子学 等学科的学科群 ，成为兰州大学的重要支柱，是国内有影响力，国际上有一定知名度的学科。 学科点的发展过程中，以段一士、汪志诚、钱伯初、马中骐、杨正、李发伸、徐躬耦、王顺金先生等为代表的老一代物理学家在理论物理、磁学与磁性材料、原子核物理等专业的基础研究领 域开展了许多开创性的工作，为学科点的发展奠定了坚实的基础。目前，学科点现有教学科研人员 140 余人，教授和副教授 90 余人。形成了 以罗洪刚、刘翔、刘玉孝、黄亮等教授为
4、代表的理论物理研究团队， 以薛德胜、贺德衍、谢二庆、彭勇等教授为代表的凝聚态物理研究团队，以胡碧涛、陈熙萌、姚泽恩等教授为代表的粒子物理与原子核物理研究团队 ，以 张晓萍、马义德 、 万毅 等教授为代表的 无线电物理 研究团队。 团队 年均发表 SCI 学术论文 210 余篇，近 几 年发表一区和二区论文 100 余篇 ，其中学科点教师在 Nature Commun.， Phys. Rev. Lett.，Adv. Mater.， Nano let.， ACS Nano 等顶级期刊上发表论文 26 篇。五年来，承担包括国家重大科学研究计划项目 （首席科学家） 在内各类研究项目 180 余项，总经
5、费 7600 余万。本学科先后获得国家自然科学奖 4 项，国家科技进步奖 1 项，教育部科技进步奖 11 项，省部级科技进步奖 36 项。目前，在拓扑流与规范理论、非线性物理与计算物理、物质深层次结构及基本粒子的质量起源、中子物理与技术、强子物理与中高能核物理、高频磁性纳米材料、电子信息 能源纳米材料和纳米操控等研究方向达到了国际先进水平。 近 年 来 ，邀请到包括诺贝尔奖获得者 David Gross、 Heinrich Rohrer、丁肇中博士等世界一流科学家来本学科开展国际交流与合作。 二 学科方向 物理学一级学科研究方向特色鲜明，科研工作基础扎实，发展潜力大，对于建立高水平的科研基地，
6、培养高层次创新型人才，以满足我国尤其是西部地区经济发展具有十分重要的意义。 目前， 本学科在新强子态物理、标量张量膜世界模型、非线性动力学、胶体软物质新颖态、强关联系统、量子相干性及纠缠研究、新磁性材料、微纳磁性器件和多场耦合物理效应、电子信息能源材料、 功能纳米器件与自 供能纳米系统、纳米单体和纳米器件单元物性测量 开始形成新的特色研究方向。学术论文的数量和质量都有明显提高。 三 主要建设内容 （一） 学术团队 理论物理： 学术梯队 -罗洪刚、刘玉孝、刘翔、黄亮、 安钧鸿 ； 在本研究方向，现有教授 6 人，副教授 11 人，讲师 1 人， 全部具有博士学位， 90%的老师具有海外留学经历
7、。 该梯队中刘翔教授为百篇优博获得者，安钧鸿教授为新世纪人才获得者。 凝聚态物理： 学术梯队 -薛德胜、谢二庆、贺德衍、彭勇、庞华、贾成龙。 在本研究方向，现有教授 12 人，副教授 24 人，讲师 18 人，以薛德胜为学术带头人， 秦勇、谢二庆、罗洪刚、贾成龙、彭勇、王建波为学术骨干的“多场控制的磁电功能材料与器件”研究团队入选2012 年教育部“创新团队发展计划”，资助经费 300 万。 2011 年陈勇入选 新世纪优秀人才培养计划 2012 年优秀青年基金获得者 1人（刘翔 ,1/3），全国百篇优博获得者 1人（段辉高 ,1/8）。2013 年国家杰出青年基金获得者 1 人（罗洪刚） 粒
8、子物理与原子核物理 ： 学术梯队 -胡碧涛、陈熙萌、姚泽恩，在本研究方向，现有教授 7 人，副教授 15 人，讲师 11 人，其中 95%以上有博士学位， 2 人为教育部新世纪优秀人才入选者。 无 线电物理 ： 学术梯队 -张晓萍、马义德、万毅， 现已形成了光电信息技术、信号处理、数字图像处理与模式识别、生物医学电子学四个以教授带头、中青年教师为骨干的科研教学团队。光电信息技术团队有教授、博士生导师 1 人，副教授 7 人， 讲师 3 人，其中获得博士学位教师 4人， 其中入选新世纪优秀人才支持计划 1人；信号处理团队有教授、博士生导师 1 人，副教授 2 人，讲师 2 人，其中获得博士学位教
9、师 5 人， 获甘肃省领军人才称号 1 人，入选教育部优秀人才支持计划 1 人；数字图像处理与模式识别团队 现有教授、博士生导师 1 人，副教授 2 人，讲师 5 人，具有博士 学位教师6 人，其中教育部新世纪优秀人才 1 人，宝钢优秀教师奖 1 人，甘肃省青年教师成才奖 1 人，甘肃省教学名师奖 1 人；生物医学电子学团队现有 教授、博士生导师 1 人 ，副教授 2 人，讲师 4 人。 （二） 人才培养 本学科为国家培养了一批高质量的人才。包括中国科学院葛墨林、詹文龙 、 夏佳文 院士，刘惠春当选加拿大皇家科学院院士，胡青当选为国际电机电子工程师学会（ IEEE）院士，刘惠春、黄跃龙入选国家
10、“千人计划”，“长江学者奖励计划”特聘教授或讲座教授 3 人，国家杰出青年基金获得者 15 人，中国科学院“百人计划”入选者 20余 人。另外， 有新加坡国立大学物理系主任冯元平教授、香港中文大学物理系夏克青教授、美国明尼苏达大学电子计算机工程系王建平教授等一大批校友在国外一流高校担任教职，有一大批校友在 HITACHI公司、 IBM 公司、 INTEL 公司等著名企业担任研发高级工程师或技术高管，有 20 余位校友在国内外高校、科研院所担任系主任、院长、重点实验室主任或研究所负责人。还有曾任三届兰州大学校长的李发伸教授和目前担任科学院副院长的詹文龙院士。近几年，研究生培养中， 3 人获全国优
11、秀博士学位论文提名奖。 2013 年粒子物理与原子核物理博士毕业的杜洪川同学为教 育部学术新人奖获得者，在攻读博士学位期间，发表 SCI 学术论文 12 篇，其中二区论文 6 篇，论文被索引 40 余次。 2013 年粒子物理与原子核物博士生刘作业获教育部学术新人奖，并被派往德国 Max-Plank 研究所联合培养。 （三） 科学研究 理论物理学科在新强子态的物理研究、标量张量膜世界模型、博弈动力学、复杂传输系统的资源分配少数者博弈模型、石墨烯量子点中的动力学结构和以石墨烯台球系统为平台对相对论性量子混沌的研究、微米 /纳米机电系统器件中的非线性动力学、混沌狄拉克弹球系统中的手征性疤痕、胶体软
12、物质新颖态等方向研究上，学 术论文的数量和质量都有明显提高，先后在 Physical Review Letters、Scientific Reports、 Physical Review D、 Physics Letters B、European Physics Journal 等刊物上发表文章 12 余数。 凝聚态物理学科中新磁性材料、微纳磁性器件和多场耦合物理效应、电子信息能源材料、功能纳米器件与自供能纳米系统、纳米单体和纳米器件单元物性测量等研究方向上取得了一系列重要成果，形成了优势与特色，获得了包括国家重大科学研究计划在内的多项国家项目支持，多人参与了国际合作项目。主要体现以磁性材料和
13、半导体材料为主，在磁电功能材料、器件和相关理论三方面各自取得了突出的成绩。在高频磁性纳米材料和基于磁性纳米材料的自旋发电机方面，提出了新的理论模型，发展了新的材料，实现了新的功能，获得了教育部重大科学研究计划项目、国家自然科 学基金委重点项目和科技部重大科学研究计划项目的支持。在半导体材料和基于半导体材料的纳米能源器件方面，取得了很多突破性结果，先后发表在 Nature、 Nat. Nanotech.、 Adv. Mater.和 Nano Lett.等著名学术刊物上。在纳米颗粒控制器和单一纳米颗粒动力学性质方面获得了重要结果，开展了电镜下纳米单体材料力学、电学和磁学性质测试系统研制，申报了国际
14、和国内专利。在理论上开展了 Kondo 效应和 L-S 耦合等跟磁学密切相关的电学性质研究，开展了自旋热电子学和强关联等涉及多场耦合的理论研究，取得了许多 创新性成果，先后在 Phys. Rev. Lett.和Phys. Rev. B 上发表了一批论文。 粒子物理与原子核物理学科在原子核理论方向重点开展了超重核的衰变与裂变理论，天体微观演化理论等方面的一系列研究。在实验核物理研究方面，研究了 d-d 低能聚变反应的反应截面及其对环境的依赖关系；研究了 GeV 电子在核子上的散射，得到了四维动量转移高达 8.5GeV2时的核子的电磁形状因子比；研究了 01 ),( pH 核反应，证明了在此能区强
15、子螺旋性不守恒、 pQCD 理论不适用。在辐射材料研究方面，研 究了磁性材料、玻璃类材料、玻璃陶瓷类材料、陶瓷材料的辐照损伤， 第一次从辐照实验上测量了复杂陶瓷材料的点缺陷体积，为研究在离子束辐照下，确定材料所产生的缺陷类型提供了新方法。 在离子 -原子碰撞方面，系统研究了低能离子或者团簇与固体表面或者气体原子相互作用过程中电荷交换、能损、离子导向、各种电离截面等， 取得了一系列引人注目的研究成果。在 飞秒强激光与物质相互作用研究方面，发现采用不同强度、偏振、频率的多色场，甚至适当加入高次谐波脉冲等途径，不仅可使谐波平台增宽，平台处的强度增加达 4 个量级，产生 24-as 这一脉宽极窄 的孤
16、立阿秒脉冲以及亚100-as、中心波长可调的孤立阿秒脉冲，产生椭圆偏振孤立阿秒脉冲，并在阿秒尺度控制高次谐波产生的电离过程，而且在实验上实现了三次谐波增强超过三个量级这一目前最好水平，极大地拓展了宏观孤立阿秒脉冲产生途径，使阿秒与 x 射线激光的研究又向前迈了一步。先后在 Physical Review Letters， Laser Physics Letters, Optics Express, Physical Review C, Physical Review A 发表论文 40 余篇。 无线电物理学科 在新 型软功能材料离子液体的光电特性研究、负折射率材料的超分辨成像技术、非线性表面等
17、离子光波导、新型人工电磁材料、数字图像处理与模式识别、生物医学电子学等研究方向上取得了一系列重要成果，形成了物理、生物医学、信息学科等交叉融合的研究特色，先后获得了国家自然科学基金、教育部新世纪优秀人才等项目的支持，取得了许多创新性的成果，近年来先后在 Soft Matter， Phys. Rev. Lett.， Plasmonics 和 Optics Express 等期刊上发表了一批论文。 （四） 学术交流 本学科已与美国、加拿大、德国、俄罗斯、 日本等国家的大学和研究所建立了良好的合作关系，并取得了显著的成果。 近年来通过国家建设高水平大家公派研究生项目，共派出 百 余名研究生到国外高等
18、院校、科研院所或实验室从事交流学习活动，其中有数名研究生回国后留校任教，在自己的教学科研岗位上有着出色的成绩。 秉承 着 “走出去、引进来”的工作思路，近几年年均选派 10 余名教师在国内外一流高校进修或合作研究；先后有数位诺贝奖得主及王中林、薛其坤等国内外顶尖的物理学家前来访问讲学；近四年承办过 11 场国际国内的学术会议； 与新加坡国立大学、中国科学院高能物理研究所、中科院物理所等 国内外重多科研院所签署了联合协议；与 海内外众多高等院校和学术团体都建立了多形式的合作关系，如2012 年度阿伯丁大学、兰州大学与亚利桑那州立大学三校联合共建“计算与复杂性联合研究中心”，该中心成立后，三校在青
19、年教师交流培训及合作研究方面取得了重要成果，部分成果已在 PRL 等顶尖杂志发表。此外，还成立了兰州大学“理论物理交流平台”；自 2010 年秋季学期起，学院开展学术沙龙，各研究所轮序主讲，围绕科学前沿的专业问题展开讨论，此举很好的加强了我院教师间及与外单位间的交流合作，促进了学科之间的交叉融合和团队协作。 未来 ，在巩固与发展这些合作关系的基础上，本学科点将在更大的范围内开展多种形式的国际合作，聘请更多的外国知名学者来校讲学、授课、联合培养研究生、合作开展科学研究。 （五） 建设规划和基础条件建设 物理学科将结合国家重大需求，国内外发展趋势，调整科研研究方向，在已有 自身特色的研究方向的基础
20、上，通过凝练学科方向，形成适应现代 科学 技术 发展的优势特色学科。 通过该学科的建设，建设好 物理学科 研究平台， 将重点建设方向推向一个新高度，科研成果有新突破，达到与国 际前沿的水平，个别方向达到国内领先水平。形成一支国内知名的学术梯队，科学研究 、人才培养、学科管理水平达到国内先进水平。形成一到两个国内知名的学科方向，做出一些国际领先的科研成果，部分科研骨干达到国内知名的水平。通过加强与国际领军研究组的合作进一步提高该一级学科的国际合作与交流水平。 （ 六 ） 服务于甘肃省经济建设 本学科利用自身优势为产业发展提供技术支持。与正在蓬勃发展的以本学科校友为主成立的隆基公司开展合作研究，推动企业发展；开展的高频磁性研究承担了多项国防科研项目，并为相关企业提供技术支持；在磁学与磁性材料领域正在中钞特种防伪科技有限公司、广州金南磁性材料有限公司、广州新莱福磁电 有限公司和江苏多维科技有限公司密切合作开展研究，并得到了它们在设备和项目的支持；开展的薄膜物理、太阳能电池、太阳能利用等方面的研究为西部地区的清洁能源产业提供技术支持；开展的加速器技术、探测技术、电子学
