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解析在材料科学发展中物理学的实践

2019-12-28 359 上传者：管理员

摘要：材料科学与物理学有着非常密切的联系。物理学的基础研究能解决材料科学发展过程中碰到的一些问题，因此，物理学与材料科学的融合对材料科学的发展具有深刻的意义。基于此，本文对物理学在材料科学发展中应用这一课题进行了探析，以期促进材料科学的进展。

关键词：
实践
材料科学发展
物理学
科学发展应用
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1、前言

国民经济的发展为我国科学技术的发展奠定了良好的经济基础，科学技术的进步持续推动了物理学发展。物理学是一门基础科学，通过物理学能让人们更好的探索世界，基于物理学的研究能有效了解社会发展过程当中各种现象本质。物理学作为一门基础学科，有效地推动了社会进步，对人类社会发展有重要推动作用，给科学技术研究提供了基础理论，为科学发展提供了推动力。材料科学与物理学有着密切的联系。一方面材料科学发展过程当中会碰到一些需要的解决的问题，而物理学的基础研究能推动材料学中碰到问题的解决，因此，物理学与材料科学的结合具有深刻的意义。基于此，本文对物理学在材料科学发展中应用这一课题进行了探析。

2、物理学对材料科学发展的促进作用

物理学作为一门基础学科，有效地推动了材料科学发展，材料科学是各行各业在发展中所要用到的基础性学科。由于材料科学发展，有效地推动了我国工业、农业、国防发展等各个领域的发展，是体现一个国家经济发展水平和技术水平的重要的标志。物理学在发展当中不断地提升其发展水平，促进了材料科学在新技术中的发展，在发展中具有较为突出效应。在物理学中凝聚态物理具有非常丰富的内容。材料科技术应用发展让新型晶体和晶体学、高温超导等材料生产技术水平不断提升，在行业中的应用越来越广泛，对其技术要求也越来越高。综上，物理学对材料科学的发展有良好的促进作用。

3、物理学在材料科学发展中的应用

（1）表面和界面

物理学与材料科学相关研究融合在在一起，推动了科技的进步，最主要的表现，即是在表面和界面方面。离子束、电子束和激光束的发展已广泛应用于其他类型材料的表面处理。高分辨率透射电子显微镜（HREM）和原子探针场离子显微镜（FIM）AP，他们为了解表面和界面做出了巨大贡献。基于物理学科的研究探析电子和表面碰撞引起的非弹性散射，通过这一物理变化让电导率的数据发生变化，让霍尔系数发生改变，促进电流磁场效应的产生。物理学与材料科学的应用使的膜的厚度要远小于电子的平均自由程，基于物理学与材料科学技术让DE Broglie的波长发生变化，基于物理学与材料科学的作用机理，对膜的两个表面之间来回移动的电子发生作用。通过在表面数据可看到原子被周期性地中断了，因此将产生表面能级的变化。基于物理学与材料科学的表面状态的数量与表面上的原子数量相同。

在表面磁原子的作用下，会引起近邻原子数的变化，表面磁原子的作用下会减少近邻原子数量，近邻原子数量的减少和表面原子磁矩的增加是物理学与材料学科的重要研究课题。通过半导体和金属界面的应用分析，可看到半导体和氧化物界面的特性对器件具有显著的影响，但对其电特性知之甚少。晶界是一种重要的内界，对材料的性质有重要影响。化学家从化学知识角度诠释了半导体和金属界面的化学反应的情况。随着科学技术的展和研究领域的拓展，晶界功能材料的研究和应用成为热点，表面和界面在应用中的使用范围越来越广泛，在各个领域得到了广泛的应用。基于此，表面和界面在应用让物理效应发挥的更加充分。表面和界面的应用会引发非弹性散射的改变，让变电导率、霍尔系数和电流磁场效应也会有一定的变化，晶界也会影响材料的物理和化学性质。在研究中，表面和界面的概念在研究领域应用广泛，在材料科学领域重点难题的解决方面发挥了重要作用。

（2）新材料

物理学对新材料及其新应用的发现有直接影响。新材料在某些领域已达到实用水平，但在许多领域仍需要进一步改进，如扩大实际合金类型。高温超导材料是现代材料科学的另一个热门话题。物理学促进了高温超导体过程技术的发展，适用于高性能、高功能和特殊性能薄膜的要求。

（3）新工艺

激光技术也被广泛应用于材料科学，有效的推动了材料科学的发展，发基于材料科学的研究，通过激光拉曼光谱和XRD技术的融合应用，能够发现更多生产领域可广泛应用的新材料的晶体结构，新技术的发展可推动半导体材料的推广应用。激光技术可以有效的对材料的表面加以探析，可以分析材料的微观结构。通过激光束来对材料加以分析，并发挥能量承载梁的作用，可以作为制备新材料和改变材料表面的应用技术，推动技术的进步。激光技术的外延是一种制备单晶薄膜的技术。激光技术的分子束外延是一种传统的外延方法，激光技术的应用与物理学有密切的关系，在吸杂过程中可以充分发挥半导体器件的制备作用，物理学与材料科学相关研究融合在一起，在半导体材料微型自动化、快速和无损检测方法的开发、在线监测的集成电路等方面做好了实施准备。综上，物理学在材料科学发展中的应用有重要的推动作用。

4、结语

从以上分析可看到物理学具有广泛的知识，物理学作为一门基础学科，有效地推动了社会进步，对人类社会发展有重要推动作用，给科学技术研究提供了基础理论，为科学发展提供了推动力。材料科学与物理学有着密切的联系，材料科学发展过程当中会碰到一些需要的解决的问题，而物理学的基础研究能促进材料学中碰到问题的解决。物理学的发展给材料科学的发展打造了一个良好的平台，引领社会的发展，促进人类文明进入一个新的阶段。

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