“物理学一流学科”简介

一、学科带头人：

赵建军，男，教授，中共党员，硕士生导师，物理与科学技术学院院长，磁学与磁性材料自治区高等学校重点实验室主任，凝聚态物理学重点学科带头人，包头市“5512工程”领军人才，包头市“鹿城英才工程”第二层次，内蒙古自治区教学名师，首届内蒙古自治区科技标兵，中国物理学会会员，全国高等学校热力学与统计物理教学研究会理事。

二、学科简介：

近年来，在自治区、学校的支持下，在中央支持地方高校的财政资助下，物理学院学科建设取得了长足的进步。物理学院目前拥有物理学一级学科硕士点1个，二级学科硕士点4个（凝聚态物理、理论物理、光学、学科教学物理）。

2007年凝聚态物理确定为校级重点学科；2009年“凝聚态物理”二级学科实现硕士研究生招生；2010年获批“物理学一级学科”硕士点授权。2012年凝聚态物理实验室获得“中央财政支持地方高等院校项目”资助；2013年获批自治区首批联合培养研究生基地“包头师范学院与中科院物理所磁学国家重点实验室”。2014年获批自治区高校创新平台培育项目“磁学与磁性材料自治区高校重点实验室”；2015年再次获批自治区联合培养研究生基地“包头师范学院与中科院物理所凝聚态理论与材料计算国家重点实验室”，2016年获批包头师范学院“物理学一流学科”。

三、学科定位

“物理学一流学科”的建设，旨在结合国家、自治区中长期教育和改革发展规划纲要，加快提升高校创新能力和科技发展战略。瞄准国内外凝聚态物理学研究的前沿课题（量子磁性系统 、磁性功能材料、磁有序/超导异质结构 、超快磁学等）,开展物质的基本磁性和磁电、磁热、磁光等效应研究，解决磁学与磁性材料研究中的关键性问题。结合自治区经济发展的需要, 注重科技应用创新研究, 加强科技成果转化，取得标志性原创成果。

四、研究方向：

1、研究方向一：稀土氧化物功能材料的磁性和输运性质研究（单晶材料、薄膜材料、纳米材料）

对 A 位和B 位掺杂钙钛矿稀土锰氧化物多晶和单晶开展物性研究，确定所研究材料晶体结构、磁结构、导电性质随电荷掺杂浓度的相图以及锰氧八面体及四面体的局域结构。

研究成份、合成条件对磁性及输运性质的影响，对样品进行磁性和多电极测量，测量磁化强度、比热、电阻率随温度的变化曲线；研究Mn 基氧化物的局域晶格畸变，锰离子层内、锰离子层间的交换耦合，材料的磁晶各向异性、电荷/轨道有序、相分离现象的规律。

利用电子自旋共振ESR 研究双层锰氧化物系统内的层间耦合及磁性关联，铁磁自旋涨落、反铁磁自旋涨落等过程，深入理解体系内的磁性关联以及CMR 效应。研究单晶的相分离现象、电荷有序转变、反铁磁有序转变。探究Griffiths相温度随掺杂浓度和各向异性的影响。理解Griffiths 相与CMR效应的关联。

稀土锰氧化物纳米结构与各向异性磁熵变研究，稀土锰氧化物薄膜与纳米线的制备与物性表征；稀土锰氧化物材料表面结构与表面相关磁现象研究；表面（界面）各向异性、形状各向异性与各向异性磁熵变研究。

2、研究方向二：磁有序/超导异质结构研究

本方向研究磁有序超导多层膜体系，其中超导膜采用纯Nb，因为它是单质金属中最高的，容易制备质量高的薄膜，对它的超导性质研究已经比较详细。磁有序体系使用坡莫合金、IrMn等，是由于其易于制备，并已有详细的研究。研究内容包括以下几个方面：

研究均匀SC/FM双层膜体系在超导态下近邻效应引起的磁化强度变化。利用新的测量方法，这种变化可以直接降温测量，不必再经历温度循环。

研究均匀SC/AFM 双层膜体系在超导态下近邻效应引起的磁化强度变化。利用新测量方法，由于扣除了SC 层抗磁信号，而AFM 层总磁矩又接近于零，因而测量出的磁信号基本来源于界面效应。

3、研究方向三：量子磁性系统的平衡态性质研究

以开源ALPS程序包(http://alps.comp-phys.org/)为基础，改写其中的路径积分量子蒙特卡洛和蠕虫更新算法部分使适用于对光格子中偶极气体基态和有限温度相的研究。

以现有非均一快速Fourier变换程序包为基础,改写其中部分内容，使其能够胜任对光格子偶极气体基态和有限温度相图的研究工作。

4、研究方向四：飞秒激光与物质相互作用研究

飞秒激光磁超快过程研究

飞秒激光退磁过程的时间演化和退磁机理，包括飞秒超快退磁的磁化动力学必须整合ab initio 计算，原子层面的随机LLG 方程和宏观自旋的LLB 方程，发展多尺度方法。

飞秒激光成丝及其诱导高压放电研究

初始光束参数对飞秒激光等离子体丝形成的影响。理论研究脉冲能量较大（形成多丝）的情况下，初始光束参数，如脉冲时间宽度、脉冲时间线型、光束波前形状、横向光强分布线型等，对等离子体丝形成的影响。优化初始光束参数，理论获得单丝或少丝结构、更长距离的等离子体丝。实验得到单丝或少丝结构、更长距离的等离子体丝。根据最优化初始光束参数设计实验光路，利用可变形镜、啁啾量调节以及可编程空间调制器等技术，实验获得单丝或者少丝结构、更长距离的等离子体丝。

等离子体丝结构优化对诱导高压放电的影响。对等离子体丝结构优化前后的诱导高压放电（如诱导放电能力、最佳放电长度等）进行研究。

5、研究方向五：理论生物物理

主要从事有关非编码RNA方面的理论生物物理研究以及非编码RNA与癌症之间关系的学术研究。

非编码RNA方面的理论生物物理研究

主要用运用数学和理论物理学研究不同细胞器基因转录的非编码RNA，既包括细胞器基因非编码RNA的序列、结构的生物信息学分析学等微观研究，也包括对细胞器在非编码水平的进化、遗传、生物系统复杂性等宏观研究。

非编码RNA与癌症之间关系的学术研究

探讨癌症中非编码RNA之间以及非编码RNA对编码基因和蛋白的调控作用，并进一步结合DNA甲基化、组蛋白修饰等表观修饰，构建非编码RNA与癌症的表观修饰网络。

6、研究方向六：学科教学物理

中学物理课程研究

中学物理教学研究

物理实验教学研究

掌握系统的教育学、教育心理学理论、普通物理及物理学科教育研究的基础理论；了解各国物理教育的现状和改革的趋势，能独立设计改革方案，进行教学试验，深入理论分析，撰写科学论文；能熟练地运用一门外语阅读本专业的书刊，具有一定的写作和口语能力。