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物理科学与技术学院学科建设

阅览次数:   发表日期:2015-03-15

物理科学与技术学院学科建设

一、学科发展与研究方向

(一)学科发展

2008年凝聚态物理开始招生研究生,研究领域是磁学与磁性材料;2010年物理学一级学科硕士学位授权获批, 2011年理论物理(070201)获批,研究方向为凝聚态理论和计算物理,2012年开始招生研究生。目前,研究人员有特聘教授成昭华、博士生导师,鲁毅教授硕士生导师、赵建军副教授硕士生导师、吴鸿业博士硕士生导师、乔文华教授硕士生导师、孙运斌博士、邢茹、赵国忠博士、刘桂香、郑琳、金香、周敏等;计划2013新增光学与光学工程(070207)硕士点。

(二)学科研究方向

1.磁学与磁性材料

      ⑴稀土氧化物和半导体材料

      ⑵纳米材料

      ⑶微磁学

 2.理论物理

      ⑴计算物理和计算流体力学

      ⑵凝聚态理论

 3.光学与光学工程

⑴液晶掺杂稀土材料的电光特性

⑵激光飞秒

 

二、科学研究

1、研究项目和经费

2009-2012

高磁灵敏、微区磁(自旋)动力学过程探测系统研制

中科院设备研制项目

238

成昭华主持

2009-2013

磁性微结构电子态的量子调控研究-磁性多层结构中磁各向异性的量子调控方法和机理

国家科技部重大专项

377

成昭华主持

2009-2012

磁性金属纳米阵列超高密度大面积分立存储介质研究

国家基金委重点项目(50931006

200

成昭华主持

2009-2011

层状钙钛矿锰氧化物单晶的制备及电磁特性研究

国家自然科学基金项目(50862007

24

鲁毅主持

2012-2015

钙钛矿稀土锰氧化物La2-2xSr1+2xMn2O7

单晶的ESR研究

国家自然科学基金项目(11164019

52

赵建军主持

2011-2013

用显卡通用计算方法设计超导/铁磁异质结构的磁通量子器件

国家自然科学基金项目()

22

吴鸿业主持

2011-2013

双层钙钛矿型锰氧化物单晶的物性研究

内蒙古自然科学基金(2011MS0101

5

鲁毅主持

2011-2013

掺钙稀土锰氧化物ABO3的相分离研究

内蒙古自然科学基金(2011MS0108

3

邢茹主持

2009-2011

钙钛矿锰氧化 La2-2xSr1+2xMn2O7单晶的结构和电磁特性研究

内蒙古自然科学基金(2009MS0101

2

赵建军主持

2011-2013

钙钛矿型锰氧化物的结构和磁性研究

内蒙自然科学(重点)基金(20060701010

7

鲁毅主持

 

2011-2013

 

磁性金属纳米颗粒的可控制备及其高频性能的研究

国家自然科学基

51071173

39

孙运斌参加

2009-2011

掺杂纳米级稀土颗粒的聚合物分散液晶(PDLC)特性研究

内蒙古自然科学基金

20080404MS0114

 

刘桂香主持

2010-2012

稀土锰基氧化物材料的物性研究

内蒙古高校自然基金

2

鲁毅主持

2008-2010

具有无限多个吸收态的二维演化模型研究

内蒙古高校自然基金

2

乔文华主持

2009-2011

超导/铁磁异质结构中的磁通动力学研究

内蒙古高等学校科学研究重点项目NJ09141

5

吴鸿业主持

2011-2013

La2-2xSr1+2xMn2O7单晶的电子自旋共振研究

内蒙古高校自然基金(重点NJZZ11166

5

赵建军主持

2010-2012

用显卡通用计算方法设计超导/铁磁异质结构的磁通量子器件

内蒙自然科学博士基金项目

2010BS0103

5

吴鸿业主持

 

2、发表论文、专著

发表

时间

论文或著作名称

发表载体

收录情况

影响

因子

作者    (前5)位)

2010

Surface morphology and magnetic anisotropy of obliquely deposited Co/Si(111) films

Appl. Phys. Lett. 972010

 

SCI

 

成昭华

(主持)

2011

 

Giant anisotropy of magnetocaloric effect in TbMnO 3 single crystals

Physical Review B 83,1844312011

 

SCI

 

成昭华

(主持)

2010

Monte Carlo simulation of magnetic properties of irregular Fe islands on Pb/Si(111 ) substrate based on the scanning tunneling microscopy image

 

Appl. Phys. Lett. 962010

 

SCI

 

成昭华

(主持)

2009

Uniaxial magnetic anisotropy of quasi-one-dimensional Fe chains on Pb/Si

Appl. Phys. Lett. 94()

 

SCI

 

成昭华

(主持)

2008

Structure and Magnetic Properties of the Self-assembled Co52Pt48 Nanowire Arrays

Appl. Phys. Lett. 92

 

SCI

 

成昭华

(主持)

2007

Magnetization-reversal process and magnetic relaxation of self-assembled Fe3Pt nanowire arrays with different diameters: Experiment and micromagnetic simulations

Phys. Rev. B,752007

 

SCI

 

成昭华

(主持)

2010

Giant  magnetoresistance in organic spin valves

Phys. Rev. Lett.104(2010),236602.

 

SCI

 

成昭华

(主持)

2010

Tuning   the ferromagnetic coupling of Fe nanodots on Cu(111) via dimensionality variation of the mediating electrons

Phys.Rev. Lett. 104(2010) 167202.

 

SCI

 

成昭华

主持

2004

Low-field-induced magnetic entropy change in single-crystal Nd0.47Sr0.53MnO3

J.Phys.: Condens. Matter 16 (2004) L243-L248.

 

 

SCI

 

鲁毅主持

 

2003

Evidence of phase seperation in Nd1-xSrxMnO3 (x=0.50,0.51,0.52,0.53,0.54,0.55)

Chinese Physics Vol. 12. No.11

 

SCI

 

鲁毅主持

 

2003

Doping effect from substituting Fe for Mn in  Nd0.5Sr0.4Pb0.1Mn1-xFexO3 (x=0.0-0.1) compounds

Acta Phys. Sin-Ch ED 52 (6)

 

SCI

 

鲁毅主持

 

2003

Magnetic properties of Nd0.5Pb0.5-xSrxMnO3 materials

Chinese Physics Vol.12. No.7

 

SCI

 

鲁毅主持

 

2007

Experimental evidence of magnetization modification by superconductivity in a Nb/Ni81Fe19 multilayer

Phys. Rev. B 76(2007), 024416. SCI

 

SCI

 

吴鸿业主持

2009.1

Vortex pinning due to dynamic spin-vortex interaction in a superconductor/ferromagnet multilayer

Chin. Phys. Lett. 2009.1SCI

 

SCI

 

吴鸿业主持

2010

MagnetizationmodificationbysuperconductivityinNb/Ni80Fe20/Nb trilayers

Journal of Magnetism and Magnetic Materials 322 (2010) 169–172

 

 

SCI

 

吴鸿业参加

2008.6

Electron spin resonance study of the Ba-doping manganite Nd0.5Sr0.5MnO3

Chinese Physics B 2008.6

 

SCI

 

赵建军主持

2008.6

Spontaneous magnetization and resistivity step in the bilayered  manganites (La0.8Eu0.2)4/3

Chinese Physics B 2008.6

 

SCI

 

赵建军主持

2010.1

稀土氧化物纳米粒子调制聚合物分散液晶电光特性研究

《光谱学与光谱分析》

 

SCI

 

刘桂香主持

2010

Magnetic and transport properties of Dy substituted layered perovskite La1.3Sr1.7Mn2O7

Chinese Physics B Vol. 19, No. 12

 

 

SCI

 

郑琳

主持

2011

Giant anisotropy of magnetocaloric effect in TbMnO3 single crystals

PHYSICALREVIEW B 83, 184431

 

SCI

 

鲁毅参加

2012

Influence of Tb substitution for La on the structure, magnetic and Magneto

-transport properties of La1.2Sr1.8Mn2O7

Physica B20123月发表

 

SCI

 

周敏主持

2010

钙钛矿锰氧化物(La1-xGdx)0.5Sr0.5MnO3 的磁电阻效应

《中国稀土学报》2010年第5

 

 

鲁毅

主持

2008

Nd0.5Sr0.4Pb0.1Mn0.96Fe0.04O3氧化物的结构和磁性

《稀土》2008年第3

 

 

鲁毅

主持

2009

钙钛矿锰氧化物Pr1-xCaxMnO3 (0.3 x 0.5)的磁跳变现象研

《稀土》2009年第1

 

 

鲁毅

主持

2010

钙钛矿锰氧化物(La1-xGdx)0.5Sr0.5MnO3 的电磁特性研究

《稀土》2010年第2

 

 

周敏

主持

2009

在具有无穷多个吸收态的二维平面方格点钟激活位的临界扩散

《内蒙古大学学报》2009年第1

 

 

乔文华主持

2007

具有无穷多个吸收态的二维模型的密度演化

《内蒙古大学学报》2007年第3

 

 

乔文华主持

2009

一维六方准晶中带裂纹的椭圆孔口问题的解析解

《宁夏大学学报》2009年第3

 

 

乔文华参加

2009

粉末倍频系数的模拟研究

《应用光学》2009年第3

 

 

刘桂香主持

2009

温度诱导有机溶剂中K2Cr2O7溶液圆二向色性增大的研究

《内蒙古大学学报》2009年第4

 

 

刘桂香主持

2009

稀土锰氧化物Nd0.5Sr0.4Ca0.1MnO3的磁性研究

《稀土》2009年第6

 

 

邢茹

主持

2011

双层锰氧化物Nd1Sr2Mn2O7磁性和自旋玻璃行为的研究

内蒙古师范大学学报2011.12

 

 

邢茹

主持

2009

双二次耦合对铁磁/反铁磁双层膜中交换偏置场的影响

《内蒙古大学学报》2009年第1

 

 

郑琳

主持

2007

应力对铁磁/反铁磁双层体系交换偏置场的影响

内蒙古大学学报2007年第3

 

 

郑琳

主持

2009

钙钛矿锰氧化物Nd0.5Sr0.3Ba0.2MnO3 多晶的磁性和相分离

《内蒙古师范大学学报》2009年第3

 

 

赵建军主持

2011

双层稀土锰氧化物Nd_(1.4)Sr_(1.6)Mn_2O_7单晶的磁性及电子自旋共振研究

内蒙古师范大学学报,Vol.40.No.2011

 

 

赵建军主持

2009

一种改进的粉末倍频技术的研究

《内蒙古师范大学学报》2009年第4

 

 

刘桂香主持

2010

基于GPRS电力远动通道监控系统设计

《内蒙古师范大学学报》2010年第4

 

 

金香

主持

2010

基于GPRS变电站RTU监控系统设计

《沈阳师范大学学报》2010年第2

 

 

金香

主持

2011

Magnetic and transport properties of bilayered manganites

La1.2Sr1.8Mn2-xGaxO7(x=0,0.08)

Chinese Physics B Vol. 20, No. 8,2011

SCI

 

鲁毅

主持

2011

Effect of Ca doping on the magnetic properties of Nd0.5Sr0.5MnO3 studied

by electron spin resonance

Physica B  406

(2011)4569–4571

SCI

SCI

 

邢茹

主持

2011

二维超导薄膜中拓扑缺陷数目与冷却速度关系研究

低温物理学报,201110

 

 

金香

主持

2011

Percolative effects and giant dielectric tunability of BaTiO3–LuFe2O4 composites

Physica B 406 (2011) 1263–1266

SCI

 

郑琳

参加

2010

Numerical solution of the Burgers’ equation by local discontinuous Galerkin method

Applied Mathematics andComputation,

216(2010)

SCI

 

赵国忠

主持

2010

Variational iteration method for solving compressible Euler equations

Chinese Physics B, 19(7)070203, 2010.

SCI

 

赵国忠

主持

2010

Approximate analytic solutions for a generalized Hirota Satsuma coupled KdV equation and a coupled mKdV equation

Chinese Physics B, 19(7)080204, 2010.

SCI

 

赵国忠

主持

2011

A new finite difference scheme for a dissipative cubic nonlinear Schrodinger equation

Chinese Physics B, 20(3)030204, 2011.

SCI

 

赵国忠

主持

2011

The local discontinuous Galerkin method for solving Burgers and coupled Burgers equation

Chinese Physics B, 20(11) , 2011

SCI

 

赵国忠

主持

2011

The new numerical method for solving the system of two-dimensional Burgers’ equations

Computers & Mathematics with applications,

62(2011)SCI

SCI

 

赵国忠

主持

 

2012

Effect of oxygen vacancy location on magnetic properties of Co-doped rutile TiO2 dilute magnetic semiconductors

Chinese Physics B (accept)

SCI

 

孙运斌

主持

 

2012

氧空位对Co掺杂TiO2稀磁半导体中杂质分布和磁交换的影响

物理学报 61 027503 (2012)

SCI

 

孙运斌

主持

 

2012

Uniaxial magnetic anisotropy in Co and Fe doped TiO2

to

be submitted

P.R.B

 

 

孙运斌

主持

 

2010

Co掺杂金红石型TiO2稀磁半导体的第一性原理研究

中国物理学会秋季会议

 

 

孙运斌

主持

 

2011

Co:TiO2Fe:TiO2磁晶各向异性的第一性原理计算

第十四届全国磁学和磁性材料会议

 

 

孙运斌

主持

 

四、科研队伍

姓名

出生

年月

毕业

院校

学历学位

职务(职称)

研究方向

成昭华

1968.9

中科院物理研究所

博士

兼职教授、博士生导师

磁学与磁性材料

鲁毅

1958.3

内蒙古师范大学

学士

院长、教授、硕导

磁学与磁性材料

赵建军

1972.1

内蒙古师范大学

学士

副院长(副教授、硕导)

磁学与磁性材料

吴鸿业

1981.1

中科院物理研究所

博士

副教授、硕导

微磁学

赵国忠

1976.1

中国工程物理研究院

博士

讲师

计算物理

乔文华

1955.1

内蒙古大学

学士

教授、硕导

计算物理

邢茹

1972.1

武汉大学

硕士

讲师

磁学与磁性材料

孙运斌

1984.4

中科院物理研究所

博士

讲师

材料的磁性计算

郑琳

1981.1

内蒙古师范大学

硕士

讲师

磁学与磁性材料

刘桂香

1969.1

宁波大学

硕士

副教授

液晶材料

金香

1980.1

沈阳工大

硕士

讲师

计算物理

周敏

1984

长春理工大学

硕士

助教

磁学与磁性材料

 

五、研究条件

2001年开始组建,成立凝聚态物理研究室,研究集体目前是校级凝聚态物理创新团队,由学校推荐为包头市磁学与磁性材料创新团队,2011年团队又申报了内蒙草原英才工程项目“内蒙高校科研创新团队”;目前已资助30万,后续资助50万,2010年获中央财政资助400万元,已购置了相关科研设备。

近年来包头师范学院紧密结合稀土资源的综合利用,加大了稀土功能材料的研究,承担了一批相关科研项目,其中包括国家级、省部级和包头市的项目。因此,结合地区经济特点,开展稀土功能材料的研究,提升学术水平具有重要的意义。具备的实验条件:

l  合成多晶氧化物和纳米材料的各式烧结炉3台(包括制备多晶样品的其它相关设备);

l  可变温测量的X射线粉末衍射仪1台,用于进行晶体结构测定及相分析;

l  环境扫描电子显微镜一台;

l  电子背散射衍射系统一台;

l  8台计算机组成的Linux计算系统(承担本项目样品分析和理论计算);

l  磁控溅射沉积设备,JGP-450型,制备薄膜材料。

单晶样品的制备和部分测试依托物理所磁学国家重点实验室,其它实验条件:

l  具有国际领先水平的生长单晶进口浮区炉1台;

l  X射线Laue衍射仪1台,可用于测定单晶生长质量,晶轴方向;

l  测量材料磁性的超导量子干涉仪(SQUID1台,附有精确测量电阻及磁电阻的设备,所用电压测量表的精度在纳伏量级,电流表在10 nA-100 mA连续可调;

l  多功能物性测试仪(PPMS1台,可测材料的电阻、比热、磁化率等;

l  穆斯保尔谱仪2台,附有强磁场低温超导磁体(0-8T连续可调),可在无场、有场变温测量穆斯保尔谱;

l  全自动多电极电阻率测量设备,温度测量范围在2K350K连续变化,控温精度在 mK,磁场在0-8T连续可调,所用电压测量表的精度在纳伏量级,电流表在10 nA-100 mA连续可调,特别适合于具有各向异性导电性质的单晶电阻率测量,可同时定出轴向及面内电阻率。

其中凝聚态物理计算平台(8台计算机组成的Linux计算系统主要用于以下方面的计算:

l  基于第一原理的电子结构计算。通过求解基本的量子力学方程,现在已经可以理解、预测物质的基本电学、磁学性质。通过在计算中加入缺陷,空位等,可以理论研究这对磁性的影响。这类计算通常需要很强的计算能力。

l  微磁学模拟。这是唯象地理解宏观和介观铁磁、顺磁、超顺磁的基本方式。相比于第一原理计算,这种虽然计算简单,但是随着计算体系的增大,所需计算能力也急剧增加。

l  磁通动力学模拟。计入热扰动的影响后,这种计算就是求解一种随机微分方程,相比于通常的微分方程,这种计算也复杂性提高。

 

 

                                                          

 

 201246

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