物理學(xué)一級(jí)學(xué)科博士點(diǎn)、碩士點(diǎn)
物理學(xué)科1978年開始培養(yǎng)碩士，1986年獲得碩士學(xué)位授予權(quán)，同年起連續(xù)六屆評(píng)為省重點(diǎn)學(xué)科，2006年獲得博士學(xué)位授予權(quán)，2009年建立物理學(xué)博士后流動(dòng)站, 2010年獲得物理學(xué)一級(jí)博士點(diǎn)，涵蓋8個(gè)二級(jí)學(xué)科。學(xué)科有五個(gè)穩(wěn)定研究方向。作為地方院校，河南師范大學(xué)理論物理研究組是最早加入北京電子譜儀國(guó)際合作組（BES）的地方院校，參與制訂BESIII發(fā)展規(guī)劃黃皮書，排除了國(guó)際熱點(diǎn)問題“輕超對(duì)稱粒子假設(shè)”，多次在國(guó)際會(huì)議上被重點(diǎn)評(píng)述；凝聚態(tài)物理學(xué)研究組在“汽車尾氣處理三元催化劑性能”研究方面，發(fā)現(xiàn)了影響三元催化劑性能的關(guān)鍵因素,所主持的關(guān)于“極化子理論”國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目被評(píng)為“特優(yōu)”；光學(xué)研究組關(guān)于“光與原子束間量子傳遞”工作被澳Hope研究組列為“量子傳遞技術(shù)”三篇代表工作之一，“量子超化學(xué)”研究成果發(fā)表在Phys. Rev. Lett.，多次在國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議上做特邀報(bào)告；原子與分子物理研究組建立了簡(jiǎn)捷計(jì)算電子被分子散射的理論方法，詮釋了電子散射小角度截面非零問題，榮獲河南省科技進(jìn)步獎(jiǎng)；新能源研究與應(yīng)用研究組在高效率太陽(yáng)能電池材料研發(fā)方面獲得重大進(jìn)展，研發(fā)的新型聚合物太陽(yáng)能電池材料的光電轉(zhuǎn)化效率已達(dá)7.2%,處于國(guó)際領(lǐng)先地位。
學(xué)科在國(guó)內(nèi)同類學(xué)科中形成了具有一定特色和較大學(xué)術(shù)優(yōu)勢(shì)的研究方向，凝聚了一批優(yōu)秀人才和具有扎實(shí)基礎(chǔ)的后備隊(duì)伍，有教授16人（14人為博士生導(dǎo)師）、副教授41人、具有博士學(xué)位人員97人，學(xué)科梯隊(duì)結(jié)構(gòu)逐漸合理；科研水平在國(guó)內(nèi)同類高校中領(lǐng)先地位十分明顯：承擔(dān)的科研項(xiàng)目和經(jīng)費(fèi)數(shù)位居前列；發(fā)表的學(xué)術(shù)論文數(shù)量、級(jí)別和引用率在國(guó)內(nèi)同類學(xué)科中較為突出；學(xué)術(shù)成果數(shù)量多、影響大；一些方向在國(guó)際上有較大的知名度。學(xué)科中的理論物理學(xué)科是河南省發(fā)展較早，并具有國(guó)際國(guó)內(nèi)影響力的學(xué)科之一，在長(zhǎng)期的發(fā)展過(guò)程中積累了一批處于國(guó)際領(lǐng)先的成果，培養(yǎng)了1位中科院院士，7名國(guó)家杰青，8名國(guó)家優(yōu)青，有9人成為省級(jí)特聘教授或入選科學(xué)院“百人計(jì)劃”。這些人中有的已成為國(guó)內(nèi)所在領(lǐng)域?qū)W術(shù)研究中的領(lǐng)軍人物(如中科院高能所研究員張新民)。其他重要項(xiàng)目獲得者，如國(guó)家杰出青年基金獲得者楊金民研究員和李海波研究員，國(guó)家杰青獲得者、教育部“新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃”獲得者華中師范大學(xué)楊亞東教授，國(guó)家優(yōu)秀青年基金獲得者、教育部“新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃”獲得者、河南省特聘教授、河南省杰青曹俊杰等優(yōu)秀人才。我學(xué)科培養(yǎng)的博士畢業(yè)生常欽的博士論文于2012年入選全國(guó)優(yōu)秀博士論文。
本學(xué)科研究與河南省重點(diǎn)發(fā)展的新能源、新材料、信息技術(shù)等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)息息相關(guān)；河南由人口大省向人力資源強(qiáng)省邁進(jìn)，急需大量創(chuàng)新型高學(xué)歷物理學(xué)人才；物理學(xué)一級(jí)學(xué)科的設(shè)立，有利于匯聚高水平研究隊(duì)伍、培養(yǎng)更多物理學(xué)高級(jí)人才，以滿足河南乃至全國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技創(chuàng)新的迫切需要。
物理學(xué)一級(jí)學(xué)科下設(shè)理論物理、凝聚態(tài)物理、光學(xué)、原子與分子物理四個(gè)二級(jí)學(xué)科點(diǎn)。
1.1 理論物理學(xué)科點(diǎn)
理論物理學(xué)科自1986年起連續(xù)六屆被評(píng)為河南省重點(diǎn)學(xué)科，已培養(yǎng)出6名國(guó)家杰青和8名省級(jí)特聘教授。在長(zhǎng)期的發(fā)展過(guò)程中，圍繞LHC和BEPC國(guó)際合作實(shí)驗(yàn)，緊密跟蹤理論物理的國(guó)際前沿和熱點(diǎn)，形成新物理唯象研究、B物理與CP破壞和BES實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析3個(gè)穩(wěn)定研究方向。
1.新物理模型研究：本研究團(tuán)隊(duì)是八十年代國(guó)內(nèi)最早開展technicolor(TC)理論研究的小組，也是國(guó)際上幾個(gè)主要研究組之一，研究成果被多家實(shí)驗(yàn)組大量引用。美國(guó)費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室著名專家C. Hill 在關(guān)于TC理論的權(quán)威綜述報(bào)告Phys. Rep. 381(影響因子為14.742)收錄本學(xué)科10篇相關(guān)論文。
本方向在超對(duì)稱研究方面取得一些重要成果：排除國(guó)際熱點(diǎn)問題“輕超對(duì)稱粒子假設(shè)”（發(fā)表在頂尖期刊Phys. Rev. Lett.），多次在國(guó)際會(huì)議上被重點(diǎn)評(píng)述；在頂夸克研究上，提出一種大幅度簡(jiǎn)化計(jì)算味改變中性流過(guò)程的新方法，國(guó)際上較早對(duì)頂夸克前后不對(duì)稱性進(jìn)行研究等，近兩年有兩篇論文單篇引用超過(guò)50次。
2.B物理與CP破壞研究：作為國(guó)內(nèi)主要研究組，參與制訂北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)--北京譜儀BESIII發(fā)展規(guī)劃黃皮書，負(fù)責(zé)B物理章節(jié)的撰寫。代表性工作包括提出一種“雙膠子”新機(jī)制，解釋了CLEO國(guó)際合作組發(fā)現(xiàn)的困惑；提出解釋B衰變中慢J/Ψ粒子過(guò)量產(chǎn)生問題的新方法，目前該方法引起美國(guó)BABAR和日本BELLE國(guó)際實(shí)驗(yàn)合作組的重視，正在被檢驗(yàn)。相關(guān)成果發(fā)表在Phys. Rev.等SCI頂尖期刊24篇，其中發(fā)表于Phys. Rev.D 72:015009(2005) 上的論文被引用超過(guò)50次。
3. BES實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析：作為國(guó)內(nèi)最早加入北京譜儀國(guó)際合作組（BES）的地方研究組，為BES發(fā)展輸送大量后備人才，并在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、軟硬件開發(fā)等方面做出突出工作。
1.2 凝聚態(tài)物理學(xué)科點(diǎn)
凝聚態(tài)物理方向緊密圍繞當(dāng)前能源與環(huán)境的熱點(diǎn)問題形成了表面界面物理、低維量子結(jié)構(gòu)和新型高效納米催化材料的模擬與設(shè)計(jì)三個(gè)穩(wěn)定的研究方向。
1. 表面界面電子結(jié)構(gòu)與表面吸附的研究：(1) 摻雜晶體表面界面電子結(jié)構(gòu)及摻雜半導(dǎo)體表面吸附特性的研究，發(fā)現(xiàn)表面-界面存在電荷轉(zhuǎn)移現(xiàn)象；(2) 磁性多層膜研究，揭示了磁性超薄膜材料在半導(dǎo)體和非磁金屬襯底表面的磁性增強(qiáng)和磁有序特征；(3) 金屬/氧化物催化劑的理論研究，揭示了催化機(jī)理和影響催化性能的重要因素。其中關(guān)于“Au與表面相互作用”的研究，發(fā)表在Phys. Rev. B的兩篇論文受到了廣泛關(guān)注，已被引用110次；在國(guó)際上較早開展了“汽車尾氣處理三元催化劑性能”的理論研究，已在Phys. Rev. B等刊物發(fā)表論文24篇，其中關(guān)于“CeO2 表面電子結(jié)構(gòu)”的研究論文被引用82次。
2. 低維量子結(jié)構(gòu)研究：研究了寬帶隙氮化物半導(dǎo)體低維量子結(jié)構(gòu)中的電子結(jié)構(gòu)和光學(xué)性質(zhì)，半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)及其表面、界面光學(xué)聲子模等。提出了寬帶隙氮化物半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)中內(nèi)建電場(chǎng)和激子態(tài)的計(jì)算方法，成功解釋了由極性半導(dǎo)體材料組成的量子結(jié)構(gòu)中的激子態(tài)、帶間光躍遷及輸運(yùn)現(xiàn)象，相關(guān)成果發(fā)表在Phys. Rev. B，J. Appl. Phys.等SCI源期刊上被引用61次。用量子場(chǎng)論方法深入研究了電子-聲子相互作用，并系統(tǒng)發(fā)展了極化子理論，所主持完成的關(guān)于極化子理論的國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目被評(píng)為“特優(yōu)”。
3. 新型高效納米催化材料的模擬與設(shè)計(jì)：本方向致力于用基于密度泛函理論的第一性原理方法研究納米尺度金屬團(tuán)簇、核殼機(jī)構(gòu)團(tuán)簇及負(fù)載型納米團(tuán)簇的穩(wěn)定性、構(gòu)效關(guān)系。通過(guò)對(duì)電子結(jié)構(gòu)的研究，來(lái)理解影響納米催化材料的根本因素；通過(guò)第一性的分子動(dòng)力學(xué)模擬，來(lái)研究團(tuán)簇的穩(wěn)定性；通過(guò)摻入不同的元素形成核殼結(jié)構(gòu)，來(lái)調(diào)制團(tuán)簇的活性和穩(wěn)定性，并降低催化材料的成本。本方向的研究結(jié)果已在J.Phys. Chem.C等著名的國(guó)際刊物，對(duì)燃料電池電極催化劑的設(shè)計(jì)和改進(jìn)提出了獨(dú)到的見解。
1.3光學(xué)學(xué)科點(diǎn)
相干物質(zhì)波光學(xué)與量子調(diào)控研究，為新一代量子器件高新技術(shù)的研發(fā)提供科學(xué)基礎(chǔ)，是物理學(xué)前沿新興的、具有重要科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值的方向，受到各國(guó)政府和學(xué)術(shù)界的關(guān)注和重視，我國(guó)政府“十一五”規(guī)劃也把量子調(diào)控列為四個(gè)重要基礎(chǔ)科學(xué)專項(xiàng)之一。光學(xué)二級(jí)學(xué)科在國(guó)內(nèi)率先開展了原子激光束相干性及其光學(xué)調(diào)控技術(shù)、量子超化學(xué)、激光大氣空間傳播等方面的研究，取得了一批高水平的研究成果，在國(guó)內(nèi)有一定的地位。
1. 原子激光束相干性及其光學(xué)調(diào)控技術(shù)：研究了光場(chǎng)量子特性、原子間相互作用及環(huán)境噪聲對(duì)原子束相干性與品質(zhì)因子等的影響，并取得了一系列重要成果。其中光與原子束間的量子傳遞工作被國(guó)外同行連續(xù)引用，澳大利亞Hope研究組把該工作列為量子傳遞技術(shù)三篇代表工作之一（在三篇論文中發(fā)表時(shí)間最早），丹麥Molmer小組提名評(píng)述該工作為產(chǎn)生壓縮原子激光的“標(biāo)準(zhǔn)方案”之一。
2. 量子超化學(xué)：通過(guò)與量子光學(xué)領(lǐng)域著名專家P.Meystre合作，研究了原子激光器中的量子超化學(xué)（超冷溫度下原子－分子轉(zhuǎn)化的玻色增強(qiáng)）及異核分子產(chǎn)生中的量子干涉效應(yīng)等，其中有兩篇研究論文發(fā)表在國(guó)際物理學(xué)頂尖期刊Phys. Rev. Lett.，得到美國(guó)P. Julienne教授等著名專家的高度評(píng)價(jià)，在首屆國(guó)際量子調(diào)控大會(huì)、第三屆國(guó)際冷原子物理大會(huì)等國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議上做特邀報(bào)告。
3.激光大氣空間傳播研究：在張明高院士帶領(lǐng)下，率先在實(shí)驗(yàn)室開展了激光和大氣分子的光吸收和散射過(guò)程的研究，測(cè)得了不同波長(zhǎng)光和這些分子的衰減系數(shù)，取得了一批高水平的研究成果，為進(jìn)一步建立光大氣傳播模型打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。該方向研究代表國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。
1.4 原子與分子物理學(xué)科點(diǎn)
原子與分子物理二級(jí)學(xué)科從1992年開始培養(yǎng)碩士研究生，1996年成為第六批碩士授予權(quán)學(xué)科，2001年已開始聯(lián)合招收博士研究生。2004年成為河南省重點(diǎn)學(xué)科。本學(xué)科是國(guó)內(nèi)該學(xué)科最高學(xué)術(shù)組織-原子分子物理專業(yè)委員會(huì)的成員單位之一。近年來(lái)本方向就以下方面開展了深入研究，形成了自己的特色，取得了一系列科研成果：
1. 原子分子碰撞研究：（1）建立了散射過(guò)程中電子與原子相互作用的光學(xué)勢(shì)模型，提出了簡(jiǎn)捷計(jì)算電子被分子散射這一公認(rèn)難題的理論方法。在中高能區(qū)對(duì)大量原子、分子的散射截面進(jìn)行了準(zhǔn)確的計(jì)算，特別是對(duì)一系列復(fù)雜分子散射截面的計(jì)算，得到了國(guó)內(nèi)外同行(如德國(guó)Ulm大學(xué)光譜與結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)研究組等)的關(guān)注。（2）構(gòu)造了分子勢(shì)能函數(shù)，并成功應(yīng)用于研究原子與原子之間的碰撞（特別是冷碰撞），建立了一種研究原子-原子碰撞的新方法。發(fā)表在Phys. Rev. A，J. Phys. B等刊物上的論文被引用235次，并獲河南省科技進(jìn)步獎(jiǎng)1項(xiàng)。
2．激光場(chǎng)中電子與原子的相互作用研究：以頻率、極化方向和強(qiáng)度為特征的激光場(chǎng)背景下電子被原子散射是一種更為復(fù)雜的碰撞過(guò)程，建立并完善了一套以低頻激光為前提的近似微擾理論方法，成功解釋了激光場(chǎng)中電子與原子散射的小角度截面非零問題。研究成果發(fā)表在Phys. Rev. A, Z. Phys. D等國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊上，被引用76次。
3. 激光誘導(dǎo)下大分子激發(fā)態(tài)動(dòng)力學(xué)的研究：通過(guò)對(duì)激光能量誘導(dǎo)下氫鍵復(fù)合物及其單體（如香豆素102的苯胺溶液等）激發(fā)態(tài)動(dòng)力學(xué)的研究，得出氫鍵在激發(fā)態(tài)增強(qiáng)等新結(jié)論。研究成果發(fā)表在J. Compt. Chem.等刊物上，其中2008年發(fā)表在J. Phys. Chem. A上的論文已被引用9次。