量子物理与功能材料物理二级学科博士点介绍
该二级学科博士点下设于材料科学与工程一级学科博士点。量子物理与功能材料物理是一门融合量子力学、凝聚态物理和材料科学的前沿交叉学科，旨在通过量子调控手段揭示微观粒子（如电子、原子、光子等）的新奇量子效应，并以此为基础设计和研发具有特定功能的新型材料。量子调控是通过外部场或内部结构设计精确操控材料的量子态，从而优化其电学、光学、磁学和热学性能。功能材料则是指具有特定物理、化学或生物功能的材料，如光电材料、能源材料、催化材料等。该学科不仅探索基础科学问题，还致力于将量子物理的前沿理论与功能材料的实际应用相结合，推动能源、信息、环境等领域的技术革新。
主要研究内容包括：
(1) 冷原子系统的量子模拟与调控、量子材料的物性与微观机制
冷原子系统是研究量子多体物理和量子相变的理想平台。通过激光冷却和磁光阱技术，原子被冷却到接近绝对零度，形成玻色-爱因斯坦凝聚态或费米简并态，可用于模拟超导、超流等复杂量子现象。此外，冷原子系统还用于研究光的量子干涉、纠缠和非局域性，为量子通信和量子计算提供理论基础。量子材料（如拓扑材料、超导材料、强关联电子系统等）具有独特的量子特性。研究其电导率、磁化率、热导率等物性及其微观机制（如电子-电子相互作用、自旋-轨道耦合等），有助于理解其功能特性并开发新型量子器件。
(2) 微纳材料体系的构筑与调控
微纳材料体系（如量子点、量子线、二维材料等）具有显著的量子限域效应和表面效应。通过调控材料的尺寸、形状和界面结构，可以优化其光电、热电、磁电等性能。研究重点包括低维材料的生长与表征、量子输运机制以及表面与界面效应。这些研究为开发高性能纳米器件（如场效应晶体管、传感器等）提供了重要基础。
(3) 新型太阳能光热光伏材料和光电功能材料与器件
新型太阳能材料旨在提高光吸收效率、载流子分离效率和器件稳定性。光热材料则可将太阳能转化为热能，用于海水淡化和污水处理等领域。光电功能材料在信息显示、光通信等领域具有广泛应用。通过量子点、光子晶体等纳米结构的设计，可以优化发光二极管、激光器、光电探测器等器件的性能，推动光电器件的高效化和集成化。
