● 物理系
● 近代物理系

 物理系科技优势简介

一、科技概况
    物理系成立于1958年，是中国科技大学最早成立的系之一。现有教授25人，其中院士一人，博士生导师17人。副教授32人。目前物理系有物理学、应用物理学（凝聚态物理方向，固体电子学和微电子学方向）。光信息科学与技术三个本科专业和凝聚态物理、光学，固体电子学与微电子学和物理电子学四个博士点。其中凝聚态物理、光学是国家重点学科。物理系是国家科技人才培养基地和中国科学院博士生培养基地。经过学校的重点建设，在凝聚态物理这一领域已具备一定的物理测试手段，工作温度环境可以从室温延伸到极低温200mk，磁场在4.2k可达到15T，在1.7k可达到17T。磁测量精度可达到10-6emu，达到国际先进水平，并形成制备多层膜的基地。量子通讯与量子计算开放实验室的光源和光子接收系统达到国际先进水平。光子科学与技术方面研制了一批具有特色的处于国内领先水平的光子器件和设备，实力雄厚。1996年以来，已承担了国家重大基础项目，国家自然科学基金重大、重点项目，国家863高技术项目，中科院创新工程重点项目以及国家自然科学基金面上项目的科研任务。郭光灿教授担任国家重大基础项目（973）的首席专家。1996年以来已取得科研成果20多项，获省部级科研奖5项，发表学术论文600多篇，其中SCI、EI收录300多篇。
主要研究机构有：
1.“量子通讯与计算机”科学院开放实验室
2. 超导研究所
3．强激光技术研究所
4．先端薄膜材料实验室
5．近代光学实验室
6．固体电子学和微电子学实验室
7．低维发光材料与物理实验室
8．激光生物学实验室
9．表面物理实验室

二、科技实力
（一）凝聚态物理       
 1.学科领域简介
    凝聚态物理是跨世纪的物理前沿领域之一，也是国际上十分活跃的、有重大科学意义和应用前景的综合性的研究领域。它是先进的材料制备科学技术、微加工技术或纳米加工技术、极端条件物理等物理学的许多分支学科的交汇，也是物理学和化学、微电子学、光电子学等学科的交叉和杂化。它既包含了人们所公认的重大科学难题，也有可能的、潜在的重大突破。在凝聚态物理领域获得的研究成果、建立的基本概念和基本方法，对物理学其它领域的发展起着基本的和关键的作用，为材料科学、信息科学和能源科学的发展提供新的机会和可能性。另外凝聚态物理研究所涉及的材料，由于其特殊的功能和优越的物性为下一代新型的电子学器件、光电器件和功能材料提供了难以预计的高新技术生长点。在发展凝聚态物理实验条件中产生的各种高技术（如高压技术、低温制冷技术、低温支撑技术、超高真空技术、超导技术等）不但对科研工作起着重要作用，而且还会对国民经济的发展起到重要的推动作用，有着良好的应用前景。
 2.主要研究方向：
（1）同步辐射在物理研究中的应用
    同步辐射作为科技战线上的大型武器，在新材料的探索研究中将发挥越来越重要的作用。这是由于它具有极宽的光谱分布，且连续可调，是其它任何光源不可比拟的。同时它还具有高度的偏振，高强度（特别是X光波段），高准直性与快速短脉冲等优点。利用同步辐射光源的优异特性研究：高激发态，特别是内层芯电子的激发，和禁带宽度大于6eV的宽带隙与绝缘体的激发；发光材料中的激发动力学特性；发光材料的晶体几何结构，特别是局域微结构，主要方法是EXAFS，DAFS。
    利用同步辐射光电子能谱研究半导体和表面电子态，能带结构；界面-界面反应，界面组成和界面电子结构；异质结，欧姆结，肖特基结的结构、势垒和费米钉扎。
（2）高温超导电性和氧化物强关联电子系统的基础研究
    十多年来高温超导发展十分迅速，许多方面已达到应用阶段，但是高温超导现象本身的机制尚不清楚，高温超导电性机制的突破将是科学上的重大成果，预示着一次诺贝尔奖的诞生；解决强电中应用的磁通动力学问题无疑将促进超导工业的开拓和发展。当前强关联电子系统的基态和元激发是一个十分基本的问题，除高温超导氧化物外，近年来迅速发展的氧化物巨磁电阻材料、一维电荷密度波材料都是典型的强关联体系，其输运表现出电声耦合、自旋与局域磁子的耦合特性。我们的目标是发现新现象，探索新机制，提出新模型，建立新规律。
（3）特种功能薄膜与信息功能材料的应用基础研究
 新材料是国民经济和社会发展的基础，对其它学科和技术的发展起着关键的、决定性的作用。人类社会对新材料的需求始终是推动凝聚态物理学研究的主要动力之一。在新一代信息和微电子工业中，迫切需要具有各种特殊功能的新型材料，如高亮度、高效率、特短发射波长(<400nm)的发光材料，特高和特低介电常数的绝缘材料，异常磁导率的铁磁材料，超硬材料等。利用在国际上首次提出并在实验上发现的纳米发光材料中能量传递受抑制现象，以及真空紫外区的量子剪裁效应，探索高亮度高效率的发光材料。开展新型闪烁晶体微结构、发光特性研究及相关新材料设计。开展低维聚合物材料表面与物理、稀土掺杂光纤发光、高分子存储薄膜物理和光学特性以及磁光材料和半磁半导体材料的制备和物性研究。
（二）光学
1.研究领域简介
    光子科学与光子技术是现代光学发展的主流方向，它的兴起标志着光学已进入一个崭新的发展时期。自80年代以来，日趋成熟的电子技术在一些领域，如信息技术、能源、空间、国防等领域中的应用中，越来越明显的显露出其固有的局限性，这种局限性并将直接影响到信息高速公路的建设。由于光子自身固有的优越性，如与电子相比，具备1000倍的电子的信息承载能力，高出2个数量级的传输速率，可实现三维信息存取，多功能传感，并行信息处理，109倍于电磁存储容量；无接触传输，抗电磁干扰等，以光子代替电子作为信息载体与能量载体已成为各国科学家的共识。目前，光子技术的重要性已在光纤通讯与量子计算，二元光学，短波光学等领域中体现出其重要性，取得了重要进展，并形成了一定的产业规模和交叉创新理论。光子学及光子技术是具有重大发展前景的一项科学技术，人们预测今年光子及光电子产业产值将可达到1030亿美元。世界上一些发达国家如美、英、德、日、法等国均将光子技术视为下世纪初国际竞争的关键技术之一，并已作出相应的战略部署。在国内，这项技术的研究已引起了领导层的关注，一些著名高校、研究所开始了相关的研究，但研究方向较杂，未能形成较大的研究规模，难以与国际竞争。另一方面，国外已研制出的光子产品大多处于对我禁运之列，必须依靠自身发展，因此，抓紧这一领域的发展工作，建立具有一定规模的光子科学与光子技术中心，对我国来说将是一项具有重大而深远意义的跨世纪工程。
    另外，1994年国际兴起的量子信息，迄今已取得了一系列重大进展。主要研究内容是量子通讯和量子计算。量子通讯包括量子密码和量子隐形传态，量子计算包括量子计算机的硬件、量子算法和量子编码。量子密码方面，目前英、美已在46公里光纤中实现了点对点的密码传送，欧共体的目标是五年内实现网络量子密码实用化，当前的研究焦点是解决实用化的关键性问题并研制网络量子密码体系和新型的量子安全体系；量子隐形传态方面，欧洲、美国先后有3个小组在实验上取得突破，当前的前沿课题是研究新型的量子通信原理。在量子计算硬件方面，迄今已在若干体系中实现关键的量子逻辑门并演示出量子计算的优点，但距实用量子计算机还相当远。当前的国际研究焦点是寻找合适的体系能实现更多量子比特的量子逻辑网络，哪个国家在这方面取得突破，就将取得未来量子信息技术的优势地位；在量子算法方面，已研究Shor、Grover有效算法，目前正致力于开拓更多有效算法；在量子编码方面，已研究量子纠错、避错、防错和容错编码，目前研究方向是寻找效率更高、克服消相干能力更强、更易在实际上使用的编码。总之，量子信息已成为国际学术界、各国政府、产业界共同关注的焦点。
我们综合了自身优势并跟踪国际前沿研究，提出了建立二十一世纪具有重大战略意义的光子科学与光子技术中心，该中心具体包含了三大主要发展方向：1、新兴的量子通信与量子计算。2、光子技术与器件。3、短波光学。    
2.研究方向，内容，目标：
(1)量子通信与量子计算
研究内容：
量子密码和量子通信
包括网络密码，点对点实用化量子密码，多维或连续态量子密码，光子量子态的隐形传送，量子概率克隆等。
量子模拟计算和量子逻辑网络
包括基于核磁共振的量子逻辑网络和量子模拟计算，新型的量子逻辑网络方案，量子算法，量子编码等。
量子信息论的基础理论
    包括量子纠缠，量子非局域化，量子不可克隆性，量子香农理论，量子复杂性理论等。
    开展量子信息领域的理论和实验研究。近期目标：量子密码，量子通信，量子逻辑网络和量子模拟。长期目标：实现量子计算机和实用量子通信系统。总目标：充分发挥多学科交叉协作优势，理论与实验紧密结合，获得一批具有国际前沿水平的研究成果，在量子通信，量子编码和基础理论等若干方面达到国际领先水平，培养和造就一支年龄合理，具有开拓创新能力的学术骨干队伍，建立我国量子信息科学的创新研究基地。
(2)光子技术与器件
研究内容：
研究近场存储光场分布函数，光场耦合，能量传递，光与介质相互作用，建立近场光存储模型；发展近场纳米光学器件新方法；进行近场光存储实验研究。
进行非线性光学机理存储，包括电子能量转移、局域结构变化、双光子激发破坏与阈值的研究；进行多灰阶高密度存储原理实验。
光场变换的理论方法和设计，光场变换设计专家系统、二元光子器件用于ICF光场束匀化的器件工艺试制、激光直写二元微米浮雕结构研究。
掺杂聚合物光学特性及发光动力学、聚合物光纤放大器、激光器，光线光栅ASE光源研究。
光通信中激光波长锁定器，窄波长激光器、宽带光源等关键元器件的研究。
光子力学效应在生物工程和材料改性中的应用。强激光冲击波特性及其对靶材强度影响的研究。
目标为：建立近场光学和双光子存储理论模型。取得一些具有独立知识产权的专利；进行近场存储和双光子存储原理实验，争取前两年达到单盘存储容量50GB/cm2，五年内达到单盘存储容量100GB/cm2。建立超高密度存储的原理实验系统。
完成适用于光波面整形变换的高指标设计系统，重点研究弱位相耦合近似法，力争2000年之后能有工艺条件的改进，在工艺上试作相干并束元件和光场整形元件。
基于光子作为信息载体，探索下世纪光信息类元器件基本物理过程；研制在经济、国防中有重大应用的几种关键元器件。二元光子器件、抗激光涂层、新型光纤器件用于国防、能源、信息重大领域及光子力学对材料和生物作用的技术成果进入市场。建立光子技术与器件的研究基地。
(3)短波光学
研究内容：
X射线和真空紫外光与光学表面的相互作用机理研究，X射线全息显微术及应用研究。
新型短波色散元件的设计、制作工艺及检测方法研究。
超光滑表面加工的新原理和新方法研究。
短波段的新型镀膜材料，高反射率膜系设计的新原理、新方法及膜材料与基底的界面扩散对反射率的影响等研究。
强光作用下导致的光学元件（材料）的非线性不均匀性，温度效应与破坏机理研究。
 目标为：发展短波光学科学与技术，研究和开发新型短波光学元件与仪器，建立我国短波光学研究基地。
（三）微电子学与固体电子学
1.学科领域简介
    微电子学的发展已成为衡量一个国家技术水平的重要标志。它集成了先进的材料制备科学技术、微细加工技术、新的器件物理与结构的研究成果，也是现代信息技术发展和信息产业崛起的基础。微电子学的发展不断地改变着物理、化学、生物、机械等许多学科的研究方法和手段，极大地影响到了现代科学技术研究的发展和进步。而微电子学本身在通讯、计算机、军事、航天、医学、能源等几乎当代所有领域中的应用，也改变着人们的生活方式。微电子学中超大规模集成电路手段使许多学科中信息处理变得更为快捷，高速器件的研究成果使通讯技术得到了飞跃。微电子学每一项新的研究成果都在某些研究和产业领域内带来了一次新的变化。并且，微电子学的研究方向在现代众多研究和产业中都有自己不可替代的地位。
我国的微电子技术还处于比较落后的位置。在超大规模集成电路、通讯及计算机等重要领域内，与发达国家相比有相当大的差距。但是微电子技术本身的非同寻常的地位又使我们必须要在该领域内有所作为。对于一个国家重点理工大学，加强微电子学的研究和教学是十分重要的。
    中国科大微电子教研室在电力电子、航天半导体器件、军用集成电路和功能器件等方面具有良好的基础，获得过多项领先的研究成果，某些方面达到国际领先水平。
2.主要研究方向
(1)电力电子
    电能是国民经济发展和人民生活的主要能源之一。因此电能的自动化管理一直是各国极为重视的工作之一。世界各发达国家不惜投入大量资金和研究人力以改善电能供应质量，提高电能使用效率，最终实现降低能源消耗的目的。而电能的自动化管理中，关键的核心技术是电力电子技术的进步。我国在制定微电子技术发展方向时，也将电力电子列入了重点。
我们已在电力电子技术方面从事了多年的研究工作。并且在核心的载波数据通讯技术及ASIC设计、系统组成及构造方面取得了相当不错的进展。经比较和专家评审认为“已达国际先进水平”，“处于国内领先水平”，因此可以说具有一定的优势。
进一步加强电力电子技术的研究仍然是我们的工作方向之一。并且计划在3～5年内建立更为快速、可靠的电力线载波数据通讯平台，完成配网综合自动化的全部基础工作，从而为实现巨大的社会效益和具有产业前景的经济效益打下良好的基础。
(2)卫星专用集成电路的设计与研究
卫星专用集成电路是航天领域的重要课题之一，由于禁运的原因，相当一部分卫星集成电路必须由我国自行设计，研制生产。
    中国科技大学微电子室在该领域具有较高的研究水平，取得了两项国内领先水平的研究成果。1998年，由中国科大微电子室设计研制的、分别由电子部华晶中央研究所和兵器部214所生产的两种卫星专用集成电路通过了电子部的军工技术鉴定。1998年底，由这种集成电路组装成功的我国新一代卫星测控应答机通过了国家验收。
目前中国科大微电子室正在进行两种新的卫星专用集成电路的设计和研究，并已由航天部申报国家军工新品项目，届时中国科大微电子室将再次承担卫星专用集成电路的设计。
    该工作属国防高科技，不仅具有良好的航天应用价值，而且其研究内容可直接用于研究生的教学与科研，使学生了解和掌握卫星测控原理、通信原理和高频集成电路技术。
(3)有源光纤激光陀螺信号处理
激光陀螺的研究对导航技术的发展是十分重要的。有源光纤激光陀螺是一种新型激光陀螺，它具有精度高，可靠性好，寿命长等特点。中国科技大学物理系正在进行该项目的研究，在国内具有较高的研究水平。
激光陀螺信号处理是激光陀螺研究中的重要课题之一，中国科技大学长期从事激光陀螺信号处理的研究，并取得了国内领先的科研成果。目前正在进行有源光纤激光陀螺信号处理的研究。
(4)MISC CPU芯片设计
MISC CPU芯片采用正向设计，利用VLSI CAD技术，完成0.25μm超大规模集成电路设计，属于国际前沿领域。该项目完成将对计算机市场构成冲击，前景广阔。同时进行集成电路CAD方向包括物理模型、软件编制及CAD等方面的基础研究，以及MMIC等特种电路的设计。
(5)SiGe HBT等异质结器件研究
我们与华晶电子集团公司中央研究所等单位合作，开展对SiGe HBT等异质结器件及电路研究，主要集中于制作超高频SiGe HBT及 SiGe HBT前置放大器电路，已发表相关学术论文近十篇。该领域属国际上热门研究领域，正走向商品化阶段。
主要课题是国家计委九五重点科技攻关项目“SiGe HBT及其与Si兼容工艺研究”。
(四)应用研究
    物理系的应用研究主要集中在光信息科学技术和微电子技术两个专业。 其中强激光技术研究所主要从事固体激光方面的研究工作，具有固体激光器件及其在工业、医学等方面应用的雄厚科研力量及开发经验，承担过激光防伪标记制作、金属材料的激光处理、激光冲击强化处理等项目，拥有PTM调Q千兆瓦钕玻璃激光装置，可以为企业提供的技术服务包括：激光打标、激光热处理、激光冲击强化处理、激光打孔、激光焊接、激光美容、激光医疗等。
近代光学实验室主要从事光纤器件、光纤通讯与光纤传感，以及各种精密光学测量和元器件的研究工作。在承担国家973、863创新工程、国家自然科学基金等大型科研项目的同时，进行着齿科色度光谱仪、双频光栅剪切干涉仪、斐索自聚焦干涉仪、光纤激光器、放大器、塑料光纤接入网、光纤传感器等的研制工作；横向开发研究可为企业提供各类光电子技术的服务。
激光生物实验室研制了“全光学生物操作系统”，该设备可提供对微小粒子，如微米、亚微米量级微小粒子进行光学微操作与微加工及皮牛力的测量。由于光学微操作具有远距离无菌操空的优点，该设备特别适合于生物细胞、亚细胞乃致大分子层次的研究。可应用到：细胞生物学、分子细胞学、绿色化学、药物作用机理、遗传、免疫机理、分散体系、云雾烟尘等领域。技术特色：无损、实时、选样性、单个粒子、动态、皮牛作用力及测量。
微电子研究室是半导体集成电路、半导体器件平面工艺教学科研基地。拥有400m2超净半导体平面工艺研制线，主要包括LPCVD、镀膜、光刻、热处理、外延、扩散等设备。先后承担过国家航天、能源、军工、通讯等领域内的重要研究项目。包括：卫星通信集成电路、电力通信集成电路、军工通信集成电路、激光陀螺应用功能块等。可为企业提供各类微电子技术服务。

三、科技成就
    物理系应用研究获得省部级成果奖10余项，其中一等奖3项；二等奖5项；包括“位相场测量的全息剪切术”；“新型防伪打标机、激光冲击强化装置及应用”等。这些成果都获得了很好的社会效益。

 近代物理系科技优势简介

一、学科方向
1．理论物理学
(1)近代量子场论和粒子物理：规范场理论的反常和大尺度性质，超标准模型，超对称规范理论，二维共型场论和超强模型，引力和超引力的散射过程等。
(2)原子分子物理理论：电子、原子和离子在强磁场和强激光等条件下散射。
(3)非线性动力学：量子混沌，三体库仑散射，混沌动力学的基本理论，时间序列的非线性分析在地震预测方面的应用。
(4)量子物理：量子光学，位相物理学，近代量子力学，量子变转理论，物理学中量子群的应用。
2．粒子物理与原子核物理
(1)粒子物理：主要进行粒子物理实验和新探测器的研究工作，并积极参与国内和国际高能物理实验，从事探测器的研制如各种丝室，各种新晶体的性能测试和研究，CMS电磁量能器等；从事实验数据分析，进行e+e-对撞物理，在LEP能区的QED检验，τ的产生截面，新粒子的寻找，顶夸克物理，标准模型及其扩展的精确检验，CP破坏及新物理现象和规律的探索等物理研究。
(2)核物理与核技术：中子引起的带电粒子发射双微分截面（能量和角度）的测量；正电子谱学和康普顿轮廓；材料中的电子动量分布和缺陷；核技术在工业和医学中的应用研究和开发，射线成像。
(3)信息处理与核电子学：
 数据获取和处理系统：信号数字化技术，数据转换和采集，接口总线，计算数值分析，线性处理；
 核电子学：核检测信号读出与处理，高分辨率能量谱测量，时间间隔度测量；
 计算机信息处理：计算机辅助设计、测试系统，多媒体技术，DSP ASIC的发展与应用；
 快电子学：暂态信号记录，纳秒和亚纳秒脉冲技术；
 核技术应用：核子秤，γ相机，正电子断层扫描（PET），双能骨密度仪。
3．等离子体物理学
(1)高温聚变等离子体物理：托卡马克等离子体中的微湍流的刻化及控制、反常输运与微湍流的关系、高模约束的获得和转换机理；等离子体与波相互作用；磁流体动力学不稳定性，等离子体力学和经典输运。
(2)基础等离子体物理：气体放电等离子体的过程；等离子体中的非线性动力学现象；控制混沌；尘埃等离子体；高密度非中性等离子体。
(3)低温等离子体应用：应用等离子体化学气相沉积合成金刚石、金刚石及碳化硅膜的研制开发；等离子体源的研制。
(4)大功率工业应用等离子体：等离子体工业应用技术的开发、大功率等离子体炬和切割弧的研制开发。
4．原子分子物理学
 主要研究原子、分子、团簇的激发态结构及动力学，电离和解离，能壳分辨的电子动量谱和波函数，以及单原子操纵和识别。
5．新型交叉学科
核医学、核固体物理学、量子计算、等离子体技术应用等。

二、研究力量及主要研究室
本系现有教工108人，其中教授40人（博士生导师23人），副教授31人，具有博士学位的教师28人。
主要研究室：电子碰撞物理研究实验室；等离子体科学技术研究实验室；核仪器研究所；理论物理研究所；原子分子物理实验室；高能物理联合研究所；快电子学实验室；核信息处理研究室；核技术应用研究室；核固体物理研究室；青年等离子体物理实验室；非线性等离子体实验室；低温等离子体实验室；等离子体应用技术研究室等。
 
三、科技实力
1．理论物理的若干前沿问题
(1)近代量子场论和粒子物理：量子场论、粒子物理、引力理论、超对称规范理论、规范场论的反常和大尺度性质、量子规范理论、约束动力学。
(2)数学物理方法和非线性动力学：近代量子场论与应用；近代量子理论中的数学物理方法；q-变形代数学；中子物理学和拓扑效应；非线性动力学和混沌。
(3)原子分子物理理论：量子碰撞理论和强激光场中的多光子过程；星际分子碰撞的转动激发和超精细跃迁；原子或分子的（e，2e）碰撞；相对论能区的离子-原子碰撞。
(4)量子物理：近代量子力学；量子转变理论；物理学中量子群的应用；位相物理学；量子光学；量子计算机的理论研究。
2．等离子体科学技术
(1)等离子体物理理论：
 等离子体动力论：经典与反常输运，湍动电场中粒子的扩散，湍动场对双极扩散算子的影响；
 磁流体动力学（MHD）：撕裂模不稳定性，托卡马克锯齿振荡及大破裂，波加热、电流驱动和不稳定性控制；
 激光等离子体：激光等离子体相互作用中的参量过程，三体等离子体衰变不稳定性，四波散射；
 尘埃等离子体：边界静电鞘结构，非线性尘埃声波孤立子，电磁波与尘埃等离子体相互作用；
 非线性等离子体：等离子体中涡旋和相干结构。
(2)等离子体物理实验：
 聚变等离子体：托卡马克中静电和电磁湍流，湍流控制及高模约束，离子回旋频率波与等离子体非线性相互作用；
 非线性等离子体：等离子体非线性动力学现象，等离子体相干结构，混沌及控制混沌，等离子体湍流，速度空间输运；
 非中性等离子体：电子束潘宁阱位形，高密度非中性等离子体；
 等离子体诊断：发展等离子体诊断技术。
(3)低温等离子体物理和应用：
 冷等离子体：等离子化学气相沉积合成功能材料薄膜（如金刚石），研究薄膜特性与等离子状态的关系，材料表面处理以增加材料硬度、抗腐蚀性、黏附力等，发展大面积均匀、高密度等离子体源；
 热等离子体：开发工业应用的大功率（3-5MW）等离子体炬。
3.高能物理与核物理
(1)唯象理论：高能物理中的W物理及CP破坏研究；标准模型及其扩展检验；PP物理模拟及神经元网络法应用；超对称模型下物理过程的辐射修正。
(2)新型探测器：新型闪烁光纤射线成像方法及其应用；新薄板型大面积二维位置灵敏探测器；LEP物理和新探测器研究；ATLAS的μ子触发器的研制；砷化镓位置灵敏探测器。
(3)高能物理：相对论核——核碰撞中产生的∧超子的极化研究；PP碰撞多重产生机制和间歇现象；在ψ→J/ψ过程中的D波贡献的二维分析。
(4)核物理：用多路望远镜测量轻核的双微分截面；γ相干散射与非相干散射研究及应用；用扫描软X射线测量物质中微量元素分布。
(5)核技术及其应用：新型闪烁光纤射线成像方法及其应用；剂量场实时成像测量；界面和近表面微结构的单能慢正电子束研究；中子辐照缺陷的形成和恢复机理；用康普顿散射测量材料的电子结构；聚合物自由体积的电子偶素探针研究。
(6)信息处理和快电子学：
 核信息处理：在ICF实验中的数据采集和处理，亚纳秒电子技术在ICF实验中的应用，电子动量谱数据采集系统，电子能量损失光谱数据采集系统，实时相关光子数据采集和处理；
 快电子学：高速电路设计，可编程阵列在高速电路中的应用；精密时间测量；高速数据获取系统设计；数字信号处理系统设计及应用研究；实时计算机系统及其应用，大型实验物理系统的控制；辐射成像技术及其应用。
正在进行的研究项目及其关键技术：
 声纳信号实时处理系统：在VME及VxWorks平台上开发的实时系统，包括24通道声纳传感器信号的调理及数字化前端，多处理器并行数字信号处理，恒虚警、自动跟踪、显示界面和通信。关键技术：高可靠VME系统集成，VxWorks平台上的程序开发，多通道高速前端信号处理技术，多数字信号处理器并行处理技术。
 高能物理探测器中的触发及数据获取系统VME模件的研制（同日本的核与粒子研究所，即KEK的合作项目）。关键技术：时间精度达50ps的门控信号及可控延时，VME技术。
 数字γ-相机（国际原子能机构，即IAEA项目）及小型PET的数据系统（国家科委同比利时合作项目）。关键技术：数字信号处理，实时图像校正。
 通信系统中的测试及数字技术（同深圳华为技术公司合作）。关键技术：500MSPS高速数字化技术，精度为0.1ns的时钟抖动控制及测量，100MIPS数字信号处理技术，VXI即插即用技术，高速FPGA及EPLD开发技术。
 合肥国家同步辐射装置控制子系统二期工程改造，EPICS系统的建立，储存环的闭轨校正系统。关键技术：实时计算机操作系统。
4.原子分子物理学
(1)原子分子理论研究：量子碰撞理论和强激光场中的多光子过程；星际分子碰撞的转动激发和超精细跃迁；原子或分子的（e，2e）碰撞；相对论能区的离子-原子碰撞。
(2)电子碰撞谱学：原子分子的电子碰撞激发、解离和能态分辨波函数的研究；高分辨电子能量损失谱和（e，2e）电子动量谱仪研制；单原子分子识别。
(3)团簇物理：用高分辨光谱研究氢键化合物团簇的性质；原子分子团簇结构尺寸效应和物理特性；介孔中纳米团簇结构变化的检测技术。
(4)电子偶素物理：原子分子低能正电子散射实验研究；电子偶素能级精细结构的测量；聚合物自由体积的电子偶素探针研究。
5.交叉研究领域
(1)量子信息与量子计算：量子计算机理论研究；核磁共振量子逻辑门；实现多量子比特核磁共振量子计算若干关键问题；量子变换理论在量子信息领域中的应用。
(2)核固体物理学：聚变堆结构材料辐照缺陷的形成和恢复机理；用康普顿散射技术研究材料的电子结构；材料缺陷性质的正电子谱学研究；用单能慢正电子束探测界面和近表面的微结构。
(3)核医学：双能X射线骨密度仪；γ相机和PET系统；放射性免疫技术；肾功仪和甲功仪的研制；射线成像技术及其应用。
(4)工业应用中的核技术：微机核子秤，γ相位监控仪，双光子灰分仪，γ射线测厚仪，挖泥船产量测试系统，矿浆浓度计等。
(5)等离子体技术应用：等离子体消毒灭菌技术；用于薄膜合成和材料处理的低温等离子体装置的设计；材料表面的等离子体处理改性；等离子体刻蚀；等离子体加工过程中原位监控系统的设计和研制；电弧等离子体发生器及其应用；等离子体制备导电碳墨。
(6)非线性科学应用：地震时间序列的释解及预测算法的研究；交通流复杂系统自组织临界性和相变行为；基本火灾燃烧系统不稳定性研究。

四、主要研究设备
 高分辨快电子能损谱仪
 e-2e电子动量谱仪
 电子散射全截面测量装置
 高压倍加器
 慢正电子束系统（多普勒谱仪和寿命谱仪）
 单光子时间分辨谱仪
 稳态等离子体装置
 KT-5C托克马克装置
 ECR等离子体装置
 双阴极直流放电等离子体装置
 微波表面波等离子装置
 大功率（1MW）等离子体炬系统及弧装置

五、近期主要获奖科研成果（95-99）
▲  高分辨快电子能量损失谱仪和(e.2e)电子动量谱仪,1999年国家科技进步三等奖。
▲  分岔混沌与阵发普适行为解析研究，1996年国家教育委员会科技进步二等奖。
▲  环藕合撕裂模的理论研究，1995年中国科学院自然科学二等奖。
▲  γ相干散射与非相干散射的研究和应用，1997年安徽省自然科学三等奖。
▲  KD—系列微机核子称，1997年安徽省科科技进步三等奖。
▲  FMC-9001型放射免疫γ光子计数器，1995年安徽省科技进步四等奖。
▲  用多路望远镜测量结构材料带电粒子发射双微分截面，1998年安徽省教育委员会    科技进步二等奖
▲  PP碰撞多重产生机制和间歇现象的实验研究，1998年安徽省教育委员会科技进步一等奖。
▲  同步辐射用与研究原子、分子团簇性质,1998年安徽省教育委员会科技进步三等奖。
▲  交通流元胞自动机模型的统计力学研究新方法，1998年安徽省教教育会科技进步三等奖。
▲  双能X线骨密度仪的研究，1998年通过安徽省科委组织鉴定。
▲  射线一体化产量计（八.五）攻关子课题1996年通过国家交通部组织鉴定。  

六、目前承担的主要科研项目
 改善托克马克等离体磁约束性能
 等离子体中磁流体不稳定性和破裂机理的研究。
 低剂量X射线成像技术的研究
 介孔内纳米团簇结构变化的正电子谱学研究
 声至发光现象的数值模拟研究
 等离子体电子温度的控制用于反应粒子选择的研究
 基本火灾燃烧系统的不稳定性研究
 混沌及复杂系统运动的控制与同步
 低气压等离子体合成功能薄膜的部分机理研究
 D物理研究
 交通流复杂系统的自理组织临界性和相变行为研究
 生物碱基分子的电子动量谱学研究
 磁化性非中性电子等离子体的约束和输运实验研究
 亚纳秒电子技术在ICF诊断实验研究
 激光与等离子体非线性相互作用过程的实验研究
 ICF-DAQ
 (e,2e)电子动量谱学研究和高分辨谱仪研制
 J/ψ物理胶子球理论研究
 双Higgs二重态模型的top物理现象学研究
 磁约束等离子体涨落反馈控制的机理研究
 磁约束等离子体湍流自组织临界性的实验研究
 高速路由器研究
 LAMOSTO级观测控制系统工程
 国家同步辐射实验室二期工程合作项目
 大功率电弧等离子体发生器
 高能量分辩电子动量谱仪和能量损失谱仪
 大型强子对撞机中CMS探测器实验研究
 等离子体中磁流体不稳定性破裂机理
 (e,2e)装备费
 KT-5装置湍流输运与约束改善
 量子计算实验和理论研究
 干涉图样检测用于自动加工过程的研究
 CMS电磁量能器研制
 ATLAS的μ子触发器的研制
 C波段主动束等离子体诊断系统的研究
 尾迹等离子体参数诊断系统的研制
 便携式笔记本B超诊断仪
 1600挖泥船产量计研制 。
 超声骨密度仪研制
 E-插件研制
 高速宽动态范围的ADC研究
 双能X线骨密度仪
 大屏显示
 门控脉冲发生器
 水下信号实时系统
 VME软件开发
 十通道车轮超声探伤仪
 PT加热系统
 高速AD卡  
 机载杂波雷达录取系统
 核子秤