理论物理专业硕士研究生培养方案

理论物理专业硕士研究生培养方案

一、培养目标

培养符合国家建设需要，为祖国和人民服务的，具有良好道德品质和科学素

质的，具有集体主义精神，实事求是，追求真理，献身科学教育事业的，具有扎

实基础知识和良好科研能力的理论物理专门人才和高等院校师资.

获得本专业硕士学位的研究生应掌握理论物理学科坚实、宽厚的基础知识，

较全面和深入的专业知识，熟悉本专业研究方向的发展前沿和热点.硕士论文选

题时，应对国内外研究现状进行较全面的调研和分析，在此基础上，完成具有创

造性的研究成果。熟练掌握一门外语，包括专业阅读和写作，以及能用外语进行

简单的学术交流。

二、本专业总体概况、优势与特色

理论物理是研究物质结构、性质及其相互作用的基本规律的一门基础学科。

本学科于1990年获得硕士学位授予权，1996年成为湖南省重点学科，1999年其

中的“非线性物理”成为“211工程”重点学科，1995年起招收博士生，2000

年获得博士学位授予权。该学科现已形成四个稳定的研究方向。其特色在于抓

住当前和未来高技术领域中的关键问题和物理学中的基本问题开展基础研究，把

基础研究与高技术问题的探索相结合，在多个学科前沿领域的交叉点寻找突破。

三、本专业研究方向及简介

本学科分四个方向，方向一：光与物质的的相互作用物理。方向二：原子分

子理论。方向三：非线性理论。方向四：引力与相对论天体物理。

四、专业课程一览表

开课学

课程学任课教期

课程编号课程名称备注

学时分师（春/

秋）

科学社会主义理论

201秋

与实践

自然辩证法概论361.5春公共

硕士英语精读翻译必修课

1444秋、春

与写作

硕士英语听说641.5秋、春

开课学

课程学任课教期

课程编号课程名称备注

学口寸分师（春/

秋）

海文华

01107020秋

高等量子力学703方细明

101

余洪伟

专业

0110072070匡乐满

群论3秋必修课

102刘翔

0110072070吕君丽春

量子场论3

103荆继良

肖长明

01100720专业

量子统计703方卯发秋

104选修课

曾浩生

01100720匡乐满

量子光学602春

105方卯发

开课学

课程学任课教期

课程编号课程名称备注

学口寸分师（春/

秋）

01100720匡乐满

腔量子电动力学602秋

106曾浩生

01100720量子计算与量子通方卯发

602春

107讯匡乐满

01100720

原子分子理论602方细明春

108

01100720

混沌动力学602海文华春

109

01100720海文华

冷原子理论602秋

110方细明

01100720

孤立子理论602颜家壬春

111

开课学

课程学任课教期

课程编号课程名称备注

学口寸分师（春/

秋）

01100720颜家壬

非线性波动理论602秋

112周光辉

01100720

孤子微扰理论602颜家千秋

113

01100720

张量分析与拓扑602王永久春

114

01100720

引力理论基础602王永久春

115

01100720

引力效应602王永久秋

116

01100720

引力场方程严格解602王永久秋

117

开课学

课程学任课教期

课程编号课程名称备注

学口寸分师（春/

秋）

01100720

广义相对论602荆继良秋

118

01100720

黑洞物理学602荆继良春

119

01100720

弯曲时空量子场论602余洪伟春

120

01100720相互作用的统一理

602余洪伟秋

121论

01100720时空大尺度结构与

602余洪伟春

122演化

01100720方卯发

量子信息理论602春

123刘翔副

开课学

课程学任课教期

课程编号课程名称备注

学口寸分师（春/

秋）

01100720原子玻色-爱恩斯坦匡乐满

602春

124凝聚曾浩生

01100720

单光子物理602匡乐满秋

125

01100720

量子混沌602海文华春

126

01100720

计算物理专题602方卯发秋

127

01100720光场与原子相互作

602方卯发春

128用

01100720

非平衡态热力学602肖长明春

129

01100720非平衡态统计力学602肖长明秋

开课学

课程学任课教期

课程编号课程名称备注

学口寸分师（春/

秋）

130

01100720结构、功能与材料设

602廖树帜春

131计

01100720

输运理论602曹治觉春

132

教学实践101

必修环

6-8

学术报告2节

次

五、专业课程开设具体要求

课程编号：01107020101

课程名称：嵩等量子力学

英文名称：AdvancedQuantumMechancs

教学内容：第一章：量子态的描述；第二章：量子力学与经典力学的关系;

第三章：路径积分；第四章：量子力学中的相位；第五章：二次量子化；第六

章：角动量理论；第七章：量子体系的对称性；第八章：时空反演；第九章：散

射理论；第十章：相对论量子力学

预修课程：大学本科物理专业课程

主要教材及参考文献：

1、曾谨言.量子力学（卷H）[M].

2、余寿绵.高等量子力学[M].

3、P.Roman,AdvancedQuantumTheory[M].

4、J.Bjorkenetal.RelativisticQuantumMechanics[M].

课程编号：01107020102

课程名称：群论

英文名称：GroupTheory

教学内容：第一章：群的基本知识10学时，第二章：群的线性表示10学时;

第三章：对称群及其表示10学时；第四章：点群及其表示10学时；第五章：连

续群和李代数10学时；第六章：转动群的表示论10学时；第七章：Lorentz群

的表示论10学时。

预修课程：线性代数、量子力学等

主要教材及参考文献：

1、约什.物理学中的群论基础[M].

2、怀邦.典型群及其在物理中的应用[M].

3、孙洪洲.群论[M].

4、曾高坚.近代物理中的群论方法（讲义）.

课程名称:01107020103

课程名称：量子场论

英文名称：QuantumFieldTheory

教学要求：量子场论是描写基本粒子等微观客体运动规律及其相互作用的理

论，在现代物理学的许多领域内都有十分重要的应用。熟悉量子场论，才能较好

地阅读近代物理文献和从事较高层次的科学研究。

教学内容：第一章：量子场论的基本原理；第二章：标量场的量子化理论；

第三章：电磁场的量子化理论；第四章：旋量场的量子化理论；第五章：量子场

的相互作用；第六章：S矩阵与协变的微扰理论；第七章：一些物理过程的初级

近似；第八章：重整化理论；第九章：规范场理论概要。

预修课程：大学本科水平的理论物理、高等量子力学

主要教材及参考文献:

1、何宝鹏、熊桂庆.量子场论导论[M].华南理工大学出版社.

2、邹国兴.量子场论导论[M].科学出版社.

3、L.H.Ryder.QuantumFieldTheory[M].

4、曹昌祺.量子规范场论[M].高等教育出版社.

课程编号：01107020104

课程名称：量子统计

英文名称：QuantumStatistics

教学要求：掌握量子统计物理学的基本理论和统计物理中的格林函数方法，

以及它们在理论物理和凝聚态物理中的应用。

教学内容：包括量子统计物理学和格林函数理论两大部分。第一章经典统

计系综理论；第二章量子统计系综理论；第三章理想量子气体；第四章非理

想气体；第五章相变的平均场理论；第六章相变的重整化辟理论；第七章零

温格林函数；第八章重整化方法；第九章有限温度下的格林函数。

预修课程：经典热力学与统计物理、量子力学

主要教材及参考文献：

1、梁希侠.高等统计力学导论[M].内蒙古大学出版社.

2、北京大学牧师系《量子统计物理学》编写组.量子统计物理学[M].北

京大学出版社.

3、蔡建华等.量子统计中的格林函数理[M].科学出版社.

4、统计物理现代教程上、下册[M].L.E.黄田匀等译校[美].北京大学出

版社.

课程编号：01107020105

课程名称：量子光学

英文名称：QuantumOptics

教学要求：掌握量子光学的基本原理和研究光的量子本性的基本方法。

教学内容：光场的非经典态及其生成，光的相干性，电磁场的各种表示，量

子耗散系统，光与原子的相互作用，共振荧光，激光的量子理论，量子非破坏测

量，原子光学。

预修课程：高等量子力学、场论

主要教材及参考文献：

1、D.F.Wall,GJ.Mibum.QuantumOptics[M].

2、W.H.Louisell.辐射场的量子统计性质[M].

3、C.W.Gardiner.QuantumNois[M].

4>J.Perina.QuantumstatisticsofLinearandNonlinearOpticalPhenomenaLM].

课程编号：01107020106

课程名称：腔量子也动力学

英文名称：CavuttQuantumElectrodynamics

教学要求：掌握腔QED的原理和基本方法，并能运用这些方法解决一些具

有一定难度的科研问题。

教学内容：囚禁空间中的原子，腔内非经典场态的操纵与控制，腔QED中

的结构和动力学，运动原子的自发辐射，Casimir效应。

预修课程：高等量子力学、量子光学

主要教材及参考文献：

1P.P….Berman.CavuttQuantumElectrodynamics[M].

2、Cohen-Tannoudji.PhotonsandAtomsjntroductiontoQuantum

Electrodynamics[M].

3、Cohen-Tannoudji.Atom-PhotonInteractions:BasicProcessesandApplications

[M].

课程编号：01107020107

课程名称：量子计算与量子通讯

英文名称：QuantumComputation&QuantumCommunication

课程内容：本课程的内容包括量子计算的基本概念，量子计算的物理实现（包

括离子阱量子计算，核磁共振量子计算，腔QED量子计算，约瑟夫森量子计算,

线性光学量子计算等），量子算法（包括Shor的大数因子化算法和Grover•的量子

搜寻算法），量子克隆方法，量子纠缠，量子隐形传态，量子道的容量。

主要教材参考文献：

1、J.Preskill.QuantumInformation&Computation[M]・1998.

2、C.P.Quantum.ComputingandQuantumCommunications[M].1998.

3、J.Gruska.QuantumComputing[M].1999.

课程编号：0110（）720108

课程名称：原子分子理论

英文名称：AtomicandMolemlarTheroy

教学要求：掌握以多通道专理论为核心的原子理论以及量子化学的基本原理

和方法为研究原子、分子的结构及其与外场相互作用机制打下牢固的基础。

教学内容：1.ReviewofMechanics；2.AtomsNDions；3.AtomicaSpectra；

4.SimpleReactions；5.SpecialTopicso

预修课程：量子力学及大学物理本科专业相关的课程

主要教材及参考文献:

1>byH.Friedrich.TheorticalAtomicPhysic[M].

2、R.N波特，M.卡普路斯.原子与分子[M].王荣顺等.

3、唐敖庆.量子化学[M].

课程编号：01107020109

课程名称：混沌动力学

英文名称：ChaoticDynamics

教学要求：初步掌握经典混沌分析与控制方法

教学内容：第一章：引言；第二章：一维映射：第三章：普遍理论；第四章:

微分动力学；第五章：分形维；第六章：保守系统；第七章：混沌的度量；第八

章：混沌控制；第九章：混沌应用；第十章：超混沌。

预修课程：理论力学、数理方程、高等数学

主要教材及参考文献：

1、S.Rasband.ChaoticDynamicsofNonlinearSystems[M].

2、A.Tsonis.Chaos[M].

3、A.Cambel.ppliedChaosTheory

4、刘曾荣.混沌的微扰判据[M].

5、刘秉正.非线性动力学与混沌基础[M].

课程编号：01100720110

课程名称：小原子理论

英文名称：TheoryofColdAtoms

教学要求：初步掌握原子与离子冷却方法及冷原子与离子的基本运动规律。

教学内容：第一章：引言；第二章：离子阱；第三章：冷离子动力学；第四

章：超冷离子的量子力学；第五章：磁光阱；第六章：原子玻色-爱恩斯坦凝聚;

第七章：原子激光；第八章：冷原子的混沌运动。

预修课程：理论力学、高等量子力学

主要教材及参考文献：

1、Nature[M].Vol.416(2002),205-246.

2、F.DalfovoandS.Giorg.Rev.ModernPhys[M].71(1999),463.

3、W.Paul,Rev.ModemPhys.,62(1990),531

课程编号：01107020111

课程名称：孤立子理论

英文名称：SolitonicTheory

教学要求：掌握求几种常见非线性方程孤子解的逆散射问题方法。

教学内容：kdv方程，NLS方程，SG方程，Mkdv等方程的逆散射方法，多

孤子解，哈密顿系统。

预修课程：数学物理方法，量子力学

主要教材及参考文献：

1、黄念宁.孤子理论微扰方法（1-5章）[M].

2、扎哈罗夫等.孤子理论（逆问题方法）（第一章）[M].

3、GL.Lamb.ElementsofSoltiomTheory[M].

课程编号：01107020112

课程名称：非线性波动理论

英文名称：NonlinearWaveTheory

教学要求：了解非线性波动理论及渐近方法。

教学内容：非线性物理模型、波动方程、渐近方法。

预修课程：孤立子理论

主要教材及参考文献：

1、谷内俊弥，西原功修.非线性波动[M]（1-3章）.

课程编号:01107020113

课程名称：孤子微扰理论

英文名称：SolitonicPerturbationTheory

教学要求：掌握逆散射微扰论和儿种主要的孤子微扰论直接方法。

教学内容：逆散射扰论，几种常见的孤子微扰论直接方法，我们自己所创立

的孤子微扰分离变量法。

预修课程：数理方法、量子力学、孤立子理论

主要教材及参考文献：

1、黄会宁.孤子理论和微扰方法（第六章）[M].

2、相关文献.

课程编号：01107020114

课程名称：张量分析与拓扑

教学要求：掌握张量分析中诸概念和张量分析的诸种运算方法

教学内容：逆变矢量和协变矢量，张量代数，张量的对称性，度规张量，纯

空间度规，仿射联络空间，黎曼空间，广义黎曼空间，张量密度，联络和克里斯

托菲符号，协变微分，曲率张量，短程线，共形变换，Well张量.微分流形，拓

扑空间，连续映射和同胚映射，可数性和分离性，紧致性和连通性，微分流形,

积分流形，外微分，外微分式的积分，Rieman流形，Lie导数。

预修课程：线性代数、矢量代数、矢量分析

主要教材及参考文献：

1、王永久.广义相对论和宇宙学［M］第一篇.

2、栗田稔［日］.张量分析［M］.

课程编号：01107020115

课程名称：引力理论基础

教学要求：掌握4维狭义相对论的运动学,动力学，电动力学方程和能量动量

张量的表述；牛顿引力理论的困难，引力场的几何化及各种性质。

教学内容：Lorentz变换，相对论运动学，相对论动力学，相对论动力学，

能量动量张量的表述；牛顿引力理论的困难，水星近日点的进动，Newman疑难,

Olbes佯谬，惯性质量和引力质量，狭义相对论的绝对性，狭义相对性原理推广

的必要性；等效原理和广义相对性原理，Einstein引力理论基础，引力场中的空

间和时间，转盘上的非欧儿何，弯曲时空儿何，引力场的矢势和标势;引力场的

儿何化。

预修课程：理论力学、狭义相对论

主要教材及参考文献:

1、王永久.空间时间和引力[M].

2、王永久，唐智明.引力理论和引力效应[M].

3、霍金.时间简史[M].吴仲超.

课程编号：01107020116

课程名称：引力效应

教学要求：掌握引力频移效应效应，轨道类引力效应，延迟类引力效应，亏

损类引力效应，加速类引力效应和其他诸种引力效应.

教学内容：了解和掌握轨道类引力效应，延迟类引力效应，亏损类引力效应,

Kerr场中的亏损效应，质量亏损效应，加速类引力效应，时钟佯谬的严格讨论,

频移类诸种引力效应，均匀引力场的情况，静态引力场的情况，史瓦西场中的频

移效应，质量四极矩轨道场中的频移效应，Ken•场中的频移效应，引力波场中的

频移效应.透镜类引力效应，偏振类引力效应和其他引力效应。

预修课程：狭义相对论、广义相对论

主要教材及参考文献：

1、王永久.黑洞物理学[M].

2、王永久.广义相对论和宇宙学[M].

3、王永久，唐智明.引力理论和引力效应（第八篇）[M].

课程编号：01107020117

课程名称：引力场方程严格斛

教学要求：掌握诸种引力场方程的求解方法

教学内容：根据场的对称性，确定度规的具体形式；从而确定联络和里契张量,

构成场方程，运用黎曼几何和张量分析的方法和技巧求解;讨论所得结果预言的物

理意义.求解史瓦西场，克尔场，Rissner-Nodstrom场，Kerr-Newman场，Kasuya

场，AME场，Toiman场，Kasner场，Ernst场，Kinnersley场，电荷和磁矩的复

合场等。

预修课程：广义相对论、张量分析

主要教材及参考文献；

1、唐智明.引力理论和引力效应王永久（第八篇）[M].

2、王永久.黑洞物理学[M].

3、王永久.广义相对论和宇宙学[M].

课程编号：01107020118

课程名称：广义相对论

教学内容：熟练掌握广义相对论基本原理、引力场方程的推导和求解、以及

引力辐射的研究。

教学内容：一、广义相对论的基本原理；二、用变分原理建立爱因斯坦场方

程，引力场的弱场近似，关于宇宙项的讨论，爱因斯坦一MAXWELL方程，物

质运动方程和物质场的能量一动量张量；三、LIE导数和时空的对称性，KILLING

矢量，引力场的对称性；四、引力场方程的正交标架形式，引力场的零标架形式;

五、引力场方程的严格解；六、引力场的能量表述；七、引力辐射；八、宇宙学,

宇宙学原理，ROBERTSON-WALKER度规，宇宙物质的密度与压强，宇宙年

龄的计算，粒子视界和事件视界，宇宙的演化和背景辐射等。

预修课程：狭义相对论、黎曼几何、张量分析

主要教材及参考文献：

1、王永久，唐智明.引力理论和引力效应[M].

2、刘辽.广义相对论[M].

3、S.Hawking.GeneralRelativity[M].

4、M.Cameli..ClassicalFields:GeneralRelativityandGaugeTheory[M].

课程编号：01107020119

课程名称：黑洞物理学

教学内容：熟练掌握黑洞时空分析方法、了解黑洞重要特征量的推导、以及

黑洞热热力学。

教学内容：-、静态黑洞时空结构，史瓦西面，自由下落坐标系，史瓦西黑

洞，KRUSKAL坐标系；二、稳态黑洞时空结构，旋转天体的引力场，无限红移

面和视界;三、恒星的引力塌缩,恒星的广义相对论动力学；四、黑洞的HAWKING

辐射，标量粒子的波函数，标量量子的散射与吸收，电子散射，中微子的散射和

吸收，HAWKING温度；五、黑洞热力学，黑洞热力学的四条定律；六、量子

黑洞，黑洞的热力学嫡和统计力学嫡；七，黑洞的演化；八、与黑洞物理相关的

课题及今年研究进展。

预修课程：广义相对论、高等量子力学、量子场论

主要教材及参考文献：

1P.K.Townsend.BlackHoleCambridge大学97年教材.[M].

2、王永久、唐智明.引力理论和引力效应[M].

3、刘辽.广义相对论[M].

4、S.Hawking.GeneralRelativity[M].

5>R.M.Wald.BlackHoleThermodynamics[M].Chicago大学，1994.

课程编号：01107020120

课程名称：弯曲时空量子场论

教学内容：掌握弯曲时空量子场理论和研究方法。

教学内容：第一章：闵氏时空量子场论回顾（标量场、狄拉克场、电磁场

的量子化；格林函数，路径积分量子化）。第二章:弯曲时空量子场论，l、Penrose

图与时空结构；2、标量场的量子化；3、粒子概念的意义与粒子探测器；4、宇

宙粒子产生；5、共形真空；6、弯曲时空中任意自旋的场；第三章：非平庸平直

时空。1、柱面二维时空；2、格林函数的应用；3、Casimir效应；4、运动镜；

5、Rindler时空量子场；第五章、具体弯曲时空举例。

课程编号：01107020121

课程名称：相互作用的统一理论

教学要求：掌握相互作用的统一的理论和研究方法。

教学内容：

第一章：规范对称性理论；1、时空对称性与内部对称性；2、整体规范对称

性；3、定域规范对称性。第二章，对称性自发破缺：对称性自发破缺和歌德斯

通定理，希格斯机制。

第三章：弱作用唯象理论，费米四费米子作用理论，中性流的引入,GIM机

制，弱作用V-A理论，中间玻色子理论.第四章，Weinberg-Salam模型，模型

的构造，轻子统一理论，夸克统一理论，W-S模型的实验验证.

课程编号：01107020122

课程名称：时空大尺度结构与演化：

教学内容：了解时空大尺度结构与演化规律

教学内容：第一章：实验观测，宇宙膨胀，大尺度均匀性，微波背景辐射，宇

宙的大尺度结构.第二章：标准宇宙学模型，1、R-W度规；2>Friedmann方程;

3、平衡热力学；4、嫡、宇宙视界第三章：暴涨宇宙学模型，1、标准宇宙学模

型的缺陷；2、暴涨基本图像；3、慢滚暴涨；4、各种暴涨模型介绍；第四章：

结构起源与演化模型；1、高斯扰动；2、密度扰动一牛顿处理；3、宇宙扰动理

论；4、演化方程；5、视界进入与星系形成；6、微波背景辐射的各项异性，极

化；7、CDM模型

课程编号：01107020123

课程名称：量子信息理论

英文名称：QuantumInformationTheory

课程内容：本课程通过介绍量子熠与信息、量子纠缠、量子操作、量子信息

的距离量度、量子数据压缩、量子通道的通信容量、量子隐形传态、量子保密通

信等内容，使学生了解量子信息研究的前沿动态.

主要教材及参考文献:

1、MichaaelA.Nielsen&IsaacL.Chuang.QuantumComputationand

QuantumInformation[M].

课程编号：01107020124

课程名称：原子玻色-爰恩斯坦凝聚

英文名称：AtomicBose-EinsteinCondensation

课程内容：本课程的内容包括囚禁原子玻色-爱恩斯坦凝聚(BEC)的基本概

念，囚禁BEC的基态性质，囚禁BEC的基本激发，囚禁BEC的光散射，囚禁

BEC的Feshbach共振，BEC的破缺对称性，BEC的量子隧穿，BEC的相干输

出，光学晶格上的BEC,转动的BEC与超流。

主要教材及参考文献：

1>D.W.Snoke,S.Stringari,A.Griffin.Bose-EinsteinCondensation

[M].1996.

2、CraigM.Savage,Mukunda.Das,Bose-EinsteinCondensation:FromAtomic

PhysicstoQuantumFluids[M].2001.

课程编号：01107020125

课程名称：单光子物理专题

英文名称：SinglePhotonPhysics

课程内容：本课程的内容包括单光子物理的基本概念，单光子的产生与探测

（包括微腔中单光子的产生，半导体材料中单光子的生成,原子系统中单光子的产

生），单光子态的相干操纵与控制及其在量子信息过程中的应用。

主要教材及参考文献：

1＞国内外文献.

课程编号：01107020126

课程名称：量子混沌

英文名称：QuantumChaos

教学要求：了解量子混沌的-一般特征，初步掌握量子混沌的研究方法

教学内容：第一章：从经典混沌到量子混沌；第二章：Hamilton系统；第三

章：半经典方法；第四章：经典混沌的量子特征；第五章：量子体系对微扰的敏

感性；第六章：反常电离；第七章：均匀磁场的氢原子；第八章：经典一量子对

应。

预修课程：高等量子力学、混沌动力学

主要教材及参考文献:

1、顾雁.量子混沌[M].

2、徐躬耦.量子混沌运动[M].

3、K.Nakamua,QuantumChaos[M].

4、F.Haake.QuantumSignaturesofChaosinClassiclandQuantumMechanics

[M].

课程编号：01107020127

课程名称：计算物理

英文名称：ComputationalPhysics

课程内容：本课程首先介绍Matlab和Maple的数值计算功能，然后介绍基

本数学运算原理、物理上常用的数值解法，包括常微分的数值解、边值问题和本

征值问题，以及量子散射、玻恩近似和程函近似的数值计算方法等。

主要教材及参考文献：

1、北师大.计算物理（讲义）.

课程编号：01107020128

课程名称：光场与原子相互作用

教学要求：理解光场与原子相互作用是量子光学研究的主要内容，掌握光场

与原子相互作用的基本模型与理论，所呈现的量子效应，多光子过程，多原子系

统共振荧光和激光冷却的基本规律。

教学内容：1、光场与原子相互作用的基本理论模型——JC模型；2、与原

子相互作用的光场的量子效应；3、共振荧光；4、超荧光；5、多原子系统的量

子效应；6、激光冷却。

主要教材及参考文献：

1、彭金生，李高翔.现代量子光学导论[M].科学出版社.

课程编号：01107020129

课程名称：非平衡出热力学

英文名称：Non-equilibriumThermodynamics

教学要求：理解热力学所面临的挑战及非平衡态热力学发展的必然性；掌握

线性非平衡态热力学的理论基础及应用；掌握非线性非平衡态热力学中的稳定性

理论、非平衡定态的稳定性和耗散结构出现的可能条件及动力学因素的热力学效

应。

教学内容：1.热力学的成功和面临的挑战；2.非平衡态热力学基础，包括局

域平衡假设、衡算方程、嫡流和炳产生；3.线性非平衡态热力学，包括非平衡态

热力学中的线性关系，线性关系中唯象系数的性质、Osager倒易关系的统计基础、

最小嫡产生原理和定态的稳定性、线性非平衡态热力学的应用；4.非线性非平衡

态热力学，包括热力学的非线性问题、Lyapounov稳定性理论、嫡产生的时间变

化率、非平衡定态的稳定性和耗散结构、动力学因素对定态的热力学效应。

主要教材及参考文献：

1、李如生.非平衡态热力学和耗散结构[M].清华大学出版社，1986.

2、SR.DeGrootandP.Mazur.非平衡态热力学[M].陆全康.上海科技

出版社，1981.

课程编号：01107020130

课程名称：非平衡出统计力学

英文名称：Non-equilibriumStatisticalMechanics

教学要求：掌握基本概率理论、主方程的推导及主方程的展开、马尔柯夫链、

无规行走及生灭过程；掌握BBGKY系列、微观输运方程，了解初等输运理论涨

落耗散定理及非平衡相变。

教学内容：1.基本概率理论，包括排列与组合、概率的定义、分布函数、二

项式分布、无规行走、中心极限定理、大数定律；2.主方程，包括主方程的推导、

马尔柯夫链、无规行走和扩散方程、离散平稳马尔柯夫过程、生灭过程、主方程

的展开；3.动力学系统中的概率分布，包括概率密度流体、BBGKY系列、微观

平衡方程、概率密度算符、约化密度算符、维格纳函数；4.初等输运理论，包

括初等动力理论、玻耳兹曼方程、自扩散系数、粘滞系数和热导系数、量子动力

论方程；5.涨落耗散定理；6非平衡相变。

主要教材及教学参考文献：

KL.E.Reichl.统计物理现代教程[M].黄啊、夏蒙梦、仇韵清、赵凯华.北

京大学出版社，1983.

2、李如生.非平衡态统计力学[M].清华大学出版社，1986.

3、RBalescu.平衡与非平衡统计力学[M].陈光旨、吴宝路、张奎、安庆

吉.广西师范大学出版社，1992.

课程编号：01100720131

课程名称：结构、功能与材料设计

英文名称：Structure,FunctionandMaterialDesign

教学要求：系统掌握材料化学组成、组织结构、工艺、性质和使用性能之间

相互关系的基础理论和研究方法，具备材料设计、制造、工艺优化和材料的合理

使用等材料物理与化学相关的基本知识和基本技能。

教学内容：材料科学方面的基本理论、基本知识、基本技能和材料科学实验

结果分析；材料结构与物理、化学特性；材料结构、功能设计与模拟。

预修课程：高等量子力学、固体理论、群论、量子统计、材料学

主要教材及参考文献：

1、吴兴惠.现代材料计算与设计教程[M].电子工业出版社，2002.

2、王中林・纳米相和纳米结构材料——应用（I）手册[M].清华大学出

版社，2003.

3、余永宁，毛卫民.材料的结构[M].冶金工业出版社.

4、熊家炯.材料设计[M].天津大学出版社.

5、冯端等.材料科学导论[M].化学工业出版社，2002.

6、潘金生，仝健民，田民波.材料科学基础[M].清华大学出版社，1998.

课程编号：01100720132

课程名称：输运理论

英文名称：TransportTheory

教学要求：系统掌握输运过程的基本物理现象、规律、概念以及处理问题的

基本方法。

教学内容：分子动力学理论的平衡态理论、输运现象与分子动力学理论的非

平衡态理论

预修课程：固体理论、量子统计

主要教材及参考文献：

1、黄祖洽，丁鄂江.输运理论[M].科学出版社，1987.

凝聚态物理专业硕士研究生培养方案

一、培养目标

培养符合国家建设需要，能为祖国和人民服务，具有良好道德品质和科学素

质，具有集体主义精神，实事求是、追求真理，献身科学事业的和具有扎实基础

知识和良好科研能力的凝聚态物理专门人才和高等院校师资。

获得本专业硕士学位的研究生应掌握凝聚态物理学科坚实、宽厚的基础知

识，较全面和深入的专业知识，熟悉本专业研究方向的发展前沿和热点。硕士

论文选题时，应对国内外研究现状进行较全面的调研和分析，在此基础上，完成

具有创造性的研究成果。熟练掌握一门外语，包括专业阅读和写作，以及能用外

语进行简单的学术交流。

二、本专业总体概况、优势与特色

凝聚态物理学是研究由大量微观粒子（原子、分子、离子、电子）组成的凝聚

态物质的微观结构、粒子间的相互作用、运动规律及其物质性质与应用的科学。

本学科于1995年获硕士学位授予权，1996年以“凝聚态理论”成为湖南省重点

学科“理论物理”的方向之一，1999年成为学校“211工程”重点建设学科“非

线性物理”的一个方问，2003年获博士学位授予权。该学科目前已凝练成了表

面界面物理、凝聚态物理中的非线性问题、低维系统与介观物理和纳米材料与催

化剂工程四个稳定的研究方向，其特色是抓住凝聚态物理学中的基本问题和当前

与未来高技术领域中的关键问题开展研究，把基础研究与高技术探索相结合、理

论研究与实验研究相结合，在多学科前沿领域的交叉点寻找突破。

三、本专业研究方向及简介

表面、界面与计算凝聚态物理：主要用第一性原理和密度泛函理论，研究金

属氧化物表面的结构和化学反应特性，金属/绝缘体结构和热力学特性。

凝聚态物理中的非线性问题：主要研究原子分子软凝聚体、玻色-爱恩斯坦

凝聚及超导Josephson结等体系中的孤子与混沌等非线性问题。

低维系统与介观物理：主要用散射矩阵与非平衡格林函数方法，研究半导体

低维介观纳米量子结构在分别考虑电子-电子、电子-声子、外场、杂质等各种相

互作用和电子轨道耦合情况下的电子结构和输运性质。

纳米材料与新功能材料物理：主要研究纳米粉未、纳米碳管、纳米陶瓷材料

和催化剂、太阳能电池材料的制备与物性分析及其应用。

四、专业课程一览表

课程学任课教开课学期

课程编号课程名称备注

学时分师（春/秋）

科学社会主义理论与

201秋

实践

自然辩证法361.5春

公共必修课

硕士英语精读翻译与

1444秋、春

写作

硕士英语听说641.5秋、春

海文华

01107020501高等量子力学703方细明秋

余洪伟

匡乐满

01107020502群论703秋专业必修课

刘翔

周光辉

01107020503固体理论603廖树帜春

王小刚

课程学任课教开课学期

课程编号课程名称备注

学时分师（春/秋）

肖长明

01107020504量子统计603方卯发秋专业选修课

曾浩生

方卯发

01107020505计算物理602方细明秋

王小刚

王小刚

01107020506表面物理602秋

曹治觉

海文华

01107020507玻色一爱恩斯坦凝聚602秋

颜家壬

周光辉

01107020508介观物理602春

曾朝阳

廖树帜

01107020509材料物理602秋

羊亿副

01107020510材料热力学602王小刚春

课程学任课教开课学期

课程编号课程名称备注

学时分师（春/秋）

海文华

01107020511非线性物理602春

颜家壬

01107020512介观瞬态运输602周光辉秋

01107020513纳米材料物理602廖树帜春

01107020514低维强关联系统602周光辉秋

01107020515薄膜物理602羊亿副秋

01107020516材料物理实验602唐东升秋

01107020517专业文献选读402各导师春

教学实践101

6-8必修环节

学术报告2

次

五、专业课程开设具体要求

课程编号：01107020501

课程名称：嵩等量子力学

英文名称：AdvancedQuantumMechanics

教学要求：高等量子力学是全体物理类专业研究生的硕士学位基础课，它是

大学量子力学教程在理论深度广度及应用方面的延续。要求学生通过该课程的学

习，掌握高等量子力学的理论基础和研究方法。

教学内容：第章：量子态的描述；第二章：量子力学与经典力学的关系；

第三章：路径积分；第四章：量子力学中的相位；第五章：二次量子化；第六

章：角动量理论；第七章：量子体系的对称性；第八章：时空反演；第九章：散

射理论；第十章：相对论量子力学

预修课程：大学本科物理专业课程

主要教材及参考文献：

1、曾谨言.量子力学[M]（卷n）.

2、余寿绵.高等量子力学[M].

3、P.Roman.AdvancedQuantumTheory[M].

4、J.Bjorkenetal.RelativisticQuantumMechanics[M].

课程编号：01107020502