一、学科简介
“材料物理与化学”是工学学科,是一级学科“材料科学与工程”下属的二级学科之一。广东工业大学“料物理与化学”学科于2000年12月获得硕士学位授予权。经过多年的发展,已经形成四个各具特色、但又交叉融合的研究方向。学科拥有一支科研和教学能力都很强的指导教师队伍,现有指导教师19人,包括教授16人,研究员1人,副教授2人。其中,有博士生导师5人,学校“百人计划”特聘教授3人。无论是人才培养,还是研究成果,都做出了许多重要的成绩。
特色:本学科聚焦国际前沿科学问题,同时密切结合广东省社会经济发展的战略需求,在无机发光和半导体光电热电材料及应用、铁电压电和多铁材料及器件、新型声学光学复合材料理论与应用、环境与能源材料、光纤通信与生物光学材料及器件等领域开展了卓有成效的研究工作,取得了一系列创新成果,受到了国内外研究者的关注,在国内外权威学术期刊发表了大量研究论文,并产生了一些具有应用前景的专利技术。为广东省培养了一批材料物理与化学专业高级 人才,为学校的学科建设做出了巨大的贡献。
优势:本学科拥有较完备的科学研究和人才培养平台。拥有各类物理与化学方法的材料制备设备,如磁控溅射仪、多源高真空镀膜机、管式及箱式电炉、高能球磨机、液相化学合成装置等,拥有材料结构和各类性能测试设备,如X-射线衍射仪、DTA/DSC、荧光光谱仪、拉曼光谱仪、压电性能测试仪等。学科拥有多个材料及相关器件的实验室。学校进入高水平大学建设,许多大型设备和仪器在采购中。学科的人才培养质量和科学研究条件正在快速提升。近五年承担国家自然科学基金课题近20项,其他如省自然科学基金、省科技攻关等各项科研课题共70多项,总立项经费近2000多万元。研究成果获得广东省自然科学一等奖,以及省、市级科技进步奖2项。发表科研论文300多篇,其中SCI、EI索引收录330多篇,外文刊物论文250多篇。
必要性:材料科学是现代社会经济发展的重要支撑学科之一,也是广东省大力发展的重点学科。广东省在高效绿色半导体照明、新能源、新型电子器件、无机有机显示、新型通讯等诸多高技术领域的发展都需要大批材料物理与化学的高级人才和先进成果。广东工业大学作为广东省属重点工科大学,也是广东省建设的高水平大学,材料物理与化学学科的加快发展和建设,将为地方经济建设提供有力的支撑,同时为学校的教学科研水平的整体提升做出更大的贡献。
二、培养目标
本学科培养具有社会主义核心价值观,德、智、体全面发展的、具备材料物理与化学学科领域扎实的理论知识和研究技能的、适用在无机功能材料和半导体材料及其器件等相关领域从事研究、技术开发、教学和管理的高级研究型人才。具体要求是:
1、掌握中国特色社会主义的基本理论,具备社会主义核心价值观,有良好的道德品质,遵纪守法,学风严谨,具有探索创新精神。
2、掌握无机材料和半导体材料常用的合成技术、表征技术、应用技术等基本知识;认识材料微结构与性能之间的相互关系;认识光电功能材料的应用。
3、具备运用物理学和材料物理的基础理论、基本知识和实验技能进行材料科学研究和技术开发的基本能力。
4、能够使用一门外国语(英语)开展科研工作,能熟练查阅英文科技文献,并具有一定的外文科技论文写作能力和国际学术交流能力。
5、具有较高科学研究素养。具备较强的独立解决科学问题的能力;结合新兴产业的发展,能把材料相关的成果应用于产业中;注重物理学与材料科学相结合的成果发展。
6、能胜任在科研单位、生产部门或高等院校从事有关方面的研究、科技开发、教学和管理等工作的专门人才。
三、主要研究方向
(一)无机发光和半导体光电热电材料及应用
主要研究无机发光材料的制备与光致发光、长余辉、光致变色的特性与机理以及应用。研究无机发光材料的合成方法、光致发光中的能量转换过程、荧光效率、无机发光材料中的长余辉机理、光致变色机理等;研究纳米荧光材料的发光现象;研究无机发光材料在LED照明、生物成像及医疗技术中的应用。研究光电半导体、热电半导体材料的制备、物性调控和器件构造,发展多种方法生长具有特定维度尺度的低维纳米结构,研究材料的生长和物性调控机制,研发新型高性能光电器件。
(二)铁电压电、多铁材料与器件
主要研究压电陶瓷与压电传感器(含电声)器件、压电陶瓷厚膜与生物医学传感器应用研究;MEMS传感器及其互联网技术。微波介质材料与调谐器件。铁电薄膜极化开关特性、多铁薄膜光伏特性、半导体薄膜异质结及其忆阻器、铁电与反铁电陶瓷储能特性与器件。磁性半导体薄膜阻变特性与器件、磁性纳米材料与及其生物医学药物载体应用。电热材料与热导特性、高功率LED散热陶瓷基板等。
(三)新型声学光学复合材料理论与应用
在理论上探讨弹性常数随时间周期变化的声子晶体的特有禁带及缺陷态,声子晶体的带结构,声超构材料的禁带,特异现象和声表面波的性质;对光波束在光子晶体中的传播特点,压电声子晶体及声子晶体的Schoch效应进行分析;通过设计和调控这种人工结构单元的材料成分或空间排列,利用产生奇特的能带特性,在新型超声成像/操控、新型声波传感器、滤波器以及声子晶体的表面波的传播,声表面波的元器件,声波束和光波束的传播和调控进行仿真和模拟;将已获得的理论知识拟在通讯、探测,压电扬声器及减振降噪等领域中的应用进行探讨。
(四)环境与能源材料
锂离子电池、镍氢电池及超级电容器材料;太阳能转化与储存材料;多铁薄膜的光伏特性;光催化;铁电与反铁电储能材料;钙钛矿太阳能薄膜材料;聚合物储能材料;生物能原材料;相变储能材料与储能技术;纳米流体、微流体及节能技术。
(五)光纤通信与生物光学材料及器件
高速光纤通信材料与器件、模块和系统;视细胞的光波导及量子阱光电探测器的特性,用光纤的理论解释色觉,研究视网膜各个细胞的电路;研究多种黄金分割点;研究仿生光通信、机器人的仿生视觉、仿生显示和仿生摄影;研究经络的光纤特性、头发及蚕丝材料的光学特性。
四、学制与培养方式
(一)学制
全日制学术型硕士研究生的学制为3年,最长学习期限为5年。
(二)培养方式
1、研究生培养实行导师(指导小组)负责制。应在导师指导下于入学后两周内制定出培养计划,一般应于第四学期参加中期检查,并完成教学实践环节。
2、培养内容:包括课程教学和必修环节两大部分。课程包括了公共学位课、专业学位课、专业方向选修课和公共选修课共四部分;必修环节包括开题报告、中期检查、学术活动、教学(社会)实践。部分课程包括实践环节的训练。