向昱琿 杜昆

摘要：材料科學(xué)與物理學(xué)之間的關(guān)聯(lián)性極為緊密，材料科學(xué)的研究發(fā)展需要以物理學(xué)為基礎(chǔ)，解決材料科學(xué)研究中存在的問題，因此材料科學(xué)與物理學(xué)的結(jié)合應(yīng)用發(fā)展對(duì)于社會(huì)發(fā)展而言極具價(jià)值作用?；诖吮疚膶?duì)物理學(xué)促進(jìn)材料科學(xué)發(fā)展的作用價(jià)值進(jìn)行分析，對(duì)物理學(xué)在材料科學(xué)發(fā)展中的具體應(yīng)用進(jìn)行探究，旨在為我國的科學(xué)研究發(fā)展提供發(fā)展動(dòng)力。

關(guān)鍵詞：材料科學(xué);應(yīng)用;物理學(xué)

引言

在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提升的背景下，給我國科學(xué)技術(shù)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展基礎(chǔ)，而科學(xué)技術(shù)的發(fā)展也推動(dòng)了物理學(xué)領(lǐng)域研究發(fā)展。物理學(xué)作為基礎(chǔ)性學(xué)科，對(duì)物理學(xué)的研究能夠幫助人們更好的了解社會(huì)，探索世界現(xiàn)象發(fā)展的本質(zhì)，對(duì)人類社會(huì)的發(fā)展有著推動(dòng)的作用。物理學(xué)的研究給科學(xué)技術(shù)研究提供了理論基礎(chǔ)，作為與材料科學(xué)聯(lián)系極為密切的物理學(xué)，可有效解決材料科學(xué)發(fā)展進(jìn)程中存在的問題，為科學(xué)技術(shù)發(fā)展提供推動(dòng)力。

一、物理學(xué)促進(jìn)材料科學(xué)發(fā)展的作用價(jià)值

物理學(xué)作為科研領(lǐng)域中的基礎(chǔ)性學(xué)科，推動(dòng)了材料科學(xué)的研究發(fā)展，而材料科學(xué)作為各個(gè)行業(yè)發(fā)展需要應(yīng)用的基礎(chǔ)學(xué)科，應(yīng)用于材料科學(xué)發(fā)展進(jìn)程中，極大程度推動(dòng)了我國工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及國防等發(fā)展領(lǐng)域的，也展現(xiàn)一個(gè)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平以及科研能力的重要標(biāo)志。物理學(xué)發(fā)展過程中需要不斷加深研發(fā)水平，突出物理學(xué)在材料科學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用價(jià)值。物理學(xué)中凝聚態(tài)物理內(nèi)容極為豐富，而材料科學(xué)中的新型晶體和晶體學(xué)、高溫超導(dǎo)等材料生產(chǎn)技術(shù)水平不斷提升，行業(yè)應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，技術(shù)應(yīng)用要求也在不斷提升，因此物理學(xué)對(duì)于材料科學(xué)發(fā)展有著極大的促進(jìn)作用。

二、物理學(xué)在材料科學(xué)發(fā)展中的具體應(yīng)用

（一）應(yīng)用于表面與界面

物理學(xué)與材料科學(xué)的融合研究，推動(dòng)了我國科學(xué)技術(shù)發(fā)展，最為典型的應(yīng)用表現(xiàn)的就是在表面以及界面方面的應(yīng)用。

離子束、電子束以及激光束的應(yīng)用發(fā)展過程中，在其他類型材料表面處理的應(yīng)用較為廣泛，高分辨率透射電子顯微鏡以及原子探針場(chǎng)離子顯微鏡為科學(xué)研究做出了極大貢獻(xiàn)，為學(xué)者研究表面以及界面提供了平臺(tái)?；谖锢韺W(xué)研究的電子和表面碰撞引起的非彈性散射，借助物理變化促使電導(dǎo)率數(shù)據(jù)發(fā)生變化，促使霍爾系數(shù)發(fā)生改變，推動(dòng)電流磁場(chǎng)效應(yīng)的產(chǎn)生。

物理學(xué)與材料科學(xué)的結(jié)合應(yīng)用能夠?qū)⒛ず穸仍O(shè)置降低在電子平均自由程之內(nèi)?；谖锢韺W(xué)與材料科學(xué)研究，能夠讓DE Broglie發(fā)生波長變化，能夠促使膜兩個(gè)表面之間來回移動(dòng)的電子發(fā)生作用。

基于物理學(xué)與材料科學(xué)對(duì)表面數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，能夠清晰了解到原子被周期性中斷，因此表面產(chǎn)生了能級(jí)變化，表面狀態(tài)數(shù)量與表面狀態(tài)的原子數(shù)量一致，而在表面磯原子的作用下，能夠引發(fā)近鄰原子數(shù)發(fā)生變化，同時(shí)在表面磁原子的作用下還會(huì)縮減近鄰原子的數(shù)量，因此近鄰原子數(shù)量減少以及表面原子磁矩的增加是當(dāng)下物理學(xué)以及材料科學(xué)的重點(diǎn)研究項(xiàng)目。

對(duì)半導(dǎo)體以及金屬界面的應(yīng)用分析后可以了解到，半導(dǎo)體以及氧化物界面的特性對(duì)于器件有著極為顯著的影響，但是對(duì)于器件的電特性了解程度相對(duì)較低。晶界作為極為重要的內(nèi)界，對(duì)新材料的性質(zhì)有著極大的影響?；瘜W(xué)研究學(xué)者從化學(xué)知識(shí)角度詮釋了半導(dǎo)體以及金屬界面的化學(xué)反應(yīng)情況，隨著科學(xué)研究領(lǐng)域的拓展，晶界功能材料的研究已成為領(lǐng)域研究應(yīng)用熱點(diǎn)，在表面以及界面的應(yīng)用范圍越發(fā)廣泛，在各個(gè)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中得到了良好的應(yīng)用成效。

基于物理學(xué)以及材料科學(xué)，能夠充分發(fā)揮表面和界面在物理效應(yīng)的應(yīng)用價(jià)值。表面和界面的應(yīng)用能夠引發(fā)非彈性散射變化，促使變電導(dǎo)索以及霍爾系數(shù)發(fā)生一定的變化。晶界對(duì)于材料的物理性質(zhì)以及化學(xué)性質(zhì)有著一定的影響，在相關(guān)研究?jī)?nèi)容中表示，表面與界面的概念在實(shí)際研究中的應(yīng)用范圍極為廣泛，在材料科學(xué)領(lǐng)域中對(duì)于重點(diǎn)難題的解決其到了極為重要的促進(jìn)作用。

（二）應(yīng)用于新材料

物理學(xué)的研究對(duì)于新材料的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用研究有著直接性影響，部分新研發(fā)的材料已經(jīng)在某些生產(chǎn)領(lǐng)域中達(dá)到實(shí)用水品，但仍在許多領(lǐng)域之中需要進(jìn)一步研發(fā)給勁。如可擴(kuò)大實(shí)際合金的類型?，F(xiàn)如今現(xiàn)代材料科學(xué)的熱門話題就是高溫超導(dǎo)材料，物理學(xué)應(yīng)用于材料科學(xué)后，促進(jìn)了高溫超導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，因此適用于高性能、高功能的特殊性能薄膜要求。

（三）應(yīng)用于新工藝

激光技術(shù)應(yīng)用于材料科學(xué)領(lǐng)域之中，推動(dòng)了材料科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展，在對(duì)材料科學(xué)領(lǐng)域的深層次研究過程中，實(shí)現(xiàn)激光拉曼光譜與XRD技術(shù)的有效融合，可發(fā)現(xiàn)在許多生產(chǎn)領(lǐng)域中都可應(yīng)用新材料的晶體結(jié)構(gòu)，而新技術(shù)的發(fā)展同時(shí)也推動(dòng)了半導(dǎo)體材料在我國的應(yīng)用發(fā)展。

激光技術(shù)能夠?qū)ιa(chǎn)材料的表面進(jìn)行分析，對(duì)材料的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，改變材料表面、制備新型材料，充分發(fā)揮能量承載梁的價(jià)值作用，推動(dòng)新型技術(shù)發(fā)展。

激光技術(shù)外延后是一種制備單晶薄膜的科學(xué)技術(shù)，激光技術(shù)中的分子束外延技術(shù)是一種傳統(tǒng)的外延方法，而激光技術(shù)的應(yīng)用與物理學(xué)有著極大的關(guān)聯(lián)性，在吸雜過程中能夠發(fā)揮半導(dǎo)體器件的制備作用，將物理學(xué)研究以及材料科學(xué)研究充分結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)對(duì)半導(dǎo)體材料微型自動(dòng)化以及無損檢測(cè)的開發(fā)應(yīng)用，為在線監(jiān)測(cè)集成電路的應(yīng)用實(shí)施提前做好準(zhǔn)備，因此物理學(xué)能夠推動(dòng)材料科學(xué)的再次發(fā)展。

結(jié)語

綜上所述，物理學(xué)作為一門研究領(lǐng)域基礎(chǔ)性學(xué)科，推動(dòng)了社會(huì)進(jìn)步發(fā)展同時(shí)也給科學(xué)技術(shù)研究提供了基礎(chǔ)理論，給我國科學(xué)發(fā)展提供助推力。因此需要充分利用物理學(xué)科的應(yīng)用價(jià)值，給材料科學(xué)發(fā)展打造良好的發(fā)展平臺(tái)，有效解決材料科學(xué)中存在的問題，讓社會(huì)文明進(jìn)入新的發(fā)展階段。

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