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关于我们的研究

在卡罗莱纳凝聚态物理包括理论和实验研究项目的13名教师,大约30名研究生,几名访客和兼职教师。从富勒烯材料结构的从头计算到一维导体的塞曼劈裂测量,其研究内容广泛。本系以外的合作被强调为使学生接触到更多种类的科学和他们的科学的应用的利益。工业基地(如杜邦、IBM、神户、朗讯科技和三角研究所)、国家实验室(如NIST,NREL,阿贡,ORNL),其他学术机构(如杜克大学,北卡罗来纳州立大学,伊利诺伊大学)和其他部门(特别是化学和计算机科学)在北卡罗来纳大学- ch与凝聚物质学院正在进行联合研究项目。

在目前正在进行的研究中,有一个关于碳纳米管(富勒烯管)科学的大型跨学科(材料科学、化学、物理和计算机科学)研究项目,旨在了解和控制它们的基本特性,以便在未来的技术中使用。这一努力与与计算机科学合作开发新的成像技术和高级用户界面的显微镜研究工作紧密结合,以对纳米管、DNA和病毒进行纳米级调查。目前正在研究的系统包括碳纳米管的机械性能、摩擦性能和电学性能以及由碳纳米管制成的器件。生物物理学研究与化学和健康科学合作,包括病毒的感染途径和DNA、病毒和纤维蛋白的机械特性。(参见我们的生物物理学页面。)其他学院从事基于等离子体的合成和表征薄膜材料的声学、生物活性和电子应用。这项研究集中在核形成、界面修饰和表征新材料,从用于场发射的碳纳米结构到用于改善生物活性和骨整合的骨陶瓷。核磁共振被用于研究大块金属非晶、过冷液体、准晶、非晶半导体和碳纳米管的结构、动力学和电子性质。

其他实验研究项目包括组合MBE合成和表征新型金属薄膜和异质结构和碳纳米管,表面和界面的影响,掺杂钙钛矿外延薄膜和过渡金属外延薄膜和超晶格中的磁性和输运效应;以及利用拉曼、布里渊、光致发光、光吸收和红外光谱对碳纳米管、有机半导体和磁性半导体进行光学研究。量子输运实验研究的是在量子效应占主导地位的情况下电子器件的行为。两个例子是弹道运动,它会导致像混沌和量子干涉这样的奇异效应。理论研究包括对碱流体的结构、热力学和电子性质的统一自洽处理。

在富勒烯结构与性质、高温超导体性质、金属氮化物结构与性质、金属的液-气跃迁(伴随金属-绝缘体跃迁)、半导体和绝缘体的光学性质以及聚合物(液晶)顺序等方面的理论研究都在积极开展。实验研究涵盖了基础物理的三个主要领域:光谱学(布里渊,拉曼,光和电致发光非线性响应,连续波和脉冲,红外到紫外),磁共振光谱学(从蜡到准晶体的大量阵列材料)和输运研究(主要在量子领域);非晶态和微晶硅的研究以及两项材料科学的努力:等离子体生长、半导体蚀刻和控制以及离子束分析和各种材料的改变。

现场设施包括最先进的飞秒非线性脉冲光学光谱仪和核磁共振光谱仪,一个200kev的离子注入器,和一个量子设计鱿鱼磁力仪。专门的设备包括一个拉曼光致发光光谱仪,diamond-anvil光学研究细胞压力兆巴,ECR和ICP研究等离子体系统中,数字仪器第三毫微秒示波器扫描探针(STM和AFM),被连接到一个虚拟现实控制单元,稀释冰箱磁铁量子传输实验0.01 k字段16特斯拉,和一个先进的分子束外延生长和分析系统。辅助设备,如试验站,化学罩,炉等也可提供。

教师和研究专业


纳米材料
Kleinhammes,洛佩兹,麦克尼尔公司,,,沃什伯恩,

应用纳米材料和技术
洛佩兹,,超细,

光学材料与光谱学
洛佩兹,奥尔登堡,麦克尼尔公司

有机和生物材料
Falvo,麦克尼尔公司,奥尔登堡,超细,,沃什伯恩

电子和扫描探针显微镜
Falvo,,超细

核磁共振
布兰卡,Kleinhammes,

量子传输
沃什伯恩(实验)和Khveshchenko(理论)