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第一部分 重点、机遇和需求 1

第一章 综合评述 2

1.1 凝聚态物理学及其重要性 2

1.2 发现 5

1.2.1 人造材料 5

1.2.2 量子霍耳效应 6

1.2.3 降维效应 7

1.2.4 电荷密度波 7

1.2.5 无序 8

1.2.7 3He的超流相 9

1.2.6 混合原子价和重费米子 9

1.2.8 重整化群方法 10

1.2.9 时间和空间中的混沌现象 10

1.2.10 同步辐射的广泛应用 11

1.2.11 原子级分辨率的实验探针 12

1.3 今后10年中凝聚态物理学的研究机遇 12

1.4 今后10年中凝聚态物理学的需求 17

1.4.1 对研究人员的支持 20

1.4.2 对国立研究设施的支持 25

1.4.3 大学-工业界-政府三者的关系 31

第二部分 凝聚态物理学的10年 33

2.2 确定电子结构方法的进展 34

第二章 物质的电子结构和性质 34

2.1 引言 34

2.3 多电子效应 36

2.4 量子霍耳效应 37

2.5 电子-空穴滴 39

2.6 电子有序态 40

2.7 无序系统 44

2.8 混合介质 47

2.9 高压下的凝聚态物质 47

2.10 机遇 49

3.1 引言 52

第三章 固体的结构和振动特性 52

3.2 理论计算 53

3.3 结构和声子谱的测量 55

3.4 声子的输运 57

3.5 电子-声子相互作用 59

3.6 无序固体和非公度相 62

3.7 相变和非线性激发 64

3.8 机遇 65

第四章 临界现象和相变 68

4.1 引言 68

4.2 什么是临界现象?物理学家为什么对它们发生兴趣? 68

4.3 相变和临界点的实例 69

4.4 历史 71

4.5 测量什么? 72

4.6 普适性类由什么决定? 76

4.7 低维系统的实验实现 80

4.8 多重临界点 80

4.9 具有近乎破缺对称性的系统 81

4.9.1 二维超流体和xy模型 81

4.9.2 二维晶体的熔化 82

4.9.3 从距列相A到向列相的相变 82

4.10 快冷引起的无序 83

4.12 非平衡系统 84

4.11 无序系统中的逾渗和金属-绝缘体转变 84

4.13 一级相变 85

4.14 前景 85

第五章 磁学 87

5.1 引言 87

5.2 磁性绝缘体 89

5.2.1 低维系统 89

5.2.2 临界现象 91

5.3 金属磁体 92

5.3.1 过渡金属铁磁体 92

5.3.2 稀土磁体和锕系磁体 94

5.4.1 引言 96

5.4 无序系统 96

5.4.2 无序铁磁体、反铁磁体和顺磁体 97

5.4.3 自旋玻璃 99

5.5 磁学中的计算机模拟 102

5.6 将来的发展 103

第六章 半导体 105

6.1 引言 105

6.2 表面和界面 107

6.3 半导体的缺陷 108

6.4 半导体中的降维 110

6.5 化合物半导体的光学性质 111

6.6 非晶态半导体 113

6.7 未来展望 114

6.7.1 半导体的表面和界面 114

6.7.2 半导体中的缺陷 116

6.7.3 维数降低的系统 116

第七章 缺陷和扩散 118

7.1 引言 118

7.2 老领域产生新领域的实例 119

7.2.1 辐射场中相的显微结构和相的产生 119

7.2.2 表面和近表面探针 120

7.2.3 离子束微加工 122

7.3 缺陷结构的计算 123

7.4 原子迁移率的基础 125

7.5 关于活跃领域的评论 128

7.5.1 简单固体中的点缺陷 128

7.5.2 表面扩散 129

7.5.3 光化学过程 130

7.5.4 分子动力学 130

7.5.5 玻璃中位错的运动 131

7.5.6 原子级分辨率的缺陷成像 132

7.6 将来研究的几个方向 133

8.1 引言 135

第八章 表面和界面 135

8.2 晶体表面的结构 138

8.3 表面谱和表面元激发 143

8.4 表面原子和分子的相互作用 146

8.5 固体和稠密介质间的界面 148

8.6 理论 149

8.7 机遇 150

第九章 低温物理学 154

9.1 该分支领域的定义 154

9.2 量子流体 154

9.2.1 超流体3He 155

9.2.2 奇妙的量子流体 160

9.3 超导电性 164

9.3.1 非平衡超导电性 166

9.3.2 新颖超导材料 167

9.3.3 磁性超导体 167

9.3.4 高转变温度和强磁场材料 168

9.3.5 约瑟夫森效应 169

9.4 量子晶体 170

9.5 低温技术 172

9.6 低温物理学中的研究机遇 174

10.1.1 引言 177

10.1 经典液体 177

第十章 液态物理学 177

10.1.2 静态性质 178

10.1.3 经典液体的动力学性质 180

10.1.4 胶质系统——皂液 183

10.2 液晶 185

10.2.1 什么是液晶? 185

10.2.2 为什么液晶令人感兴趣? 186

10.2.3 主要的进展 188

10.3 将来研究的机遇 189

11.2.1 非晶态——溶液和熔体 192

11.2 研究的课题 192

第十一章 聚合物 192

11.1 引言 192

11.2.2 玻璃 195

11.2.3 合成橡胶、凝胶、交叉联结网络 195

11.2.4 聚合物晶体 196

11.2.5 电学性质 197

11.2.6 聚合物的其它性质 198

11.3 机遇 198

第十二章 非线性动力学、不稳定性和混沌 201

12.1 引言 201

12.2.1 一个新的范例 202

12.2 主要进展 202

12.2.2 新的实验方法 203

12.2.3 趋向混沌的路线 204

12.2.4 趋向湍流路线的动力学系统理论 206

12.2.5 实验的动力学系统分析 206

12.2.6 非线性稳定性理论 207

12.2.7 花样的演化 208

12.2.8 其它耗散系统中的不稳定性 209

12.2.9 保守系统的非线性动力学 210

12.2.10 一般评论 211

12.3.1 二分岔序列 212

12.3 当今的前沿 212

12.3.2 花样 213

12.3.3 数值模拟 214

12.3.4 实验方法 214

12.3.5 从弱湍流到完全发育的湍流的转变 214

12.3.6 保守系统 215

12.3.7 非平衡系统 216

12.3.8 新的方向 217

附录A 凝聚态物理学在国民经济中的应用 219

附录B 新的实验技术 226

C.1 引言 228

附录C 新材料 228

C.2 过去10年的新材料 229

C.3 新的材料制备技术对凝聚态物理学的影响 230

附录D 凝聚态的激光光谱 235

D.1 引言 235

D.2 过去10年的成就 235

D.3 未来研究的几个方向 238

附录E 国有研究设施 240

E.1 引言 240

E.2 同步辐射研究 241

E.3 中子散射的研究设施 249

E.4 强磁场设施 255

E.5 电子显微术的设施 256