一、材料物理方向介绍
材料物理是从物理学原理出发提供材料结构、特性与性能的一门新兴交叉学科，主要面向新能源与新信息等新功能材料探索，为新材料的可持续发展提供完善而系统的理论指导和技术保障。该方向主要开展以下方面的研究：1）纳米能源材料与器件方面的研究，包括纳米发电机和自驱动传感器、柔性纤维发电单元和储能单元集成等当面的工作；2）强关联电子体系的新材料探索、超导特性研究及多铁和磁电耦合行为；3）半导体材料在太阳能电池、LED、热电能源转换技术、催化、传感及超疏水应用等方面的基础前沿研究；4）环境评价、环境修复与污染治理新技术的研发与应用。
方向负责人：周小元、陈世建
二、理论物理方向介绍
围绕强子对撞机以及正负电子对撞机实验，发展新理论、新模型以解决粒子物理学相关的基础问题：探讨组成物质的最基本结构以及它们之间的强、弱及电磁相互作用；探讨高能物理过程中的高阶微扰效应以及非微扰效应，精确检验标准模型理论；针对标准模型所存在问题，探讨新理论模型，包括超对称理论、量子引力等；研究宇宙中的正反物质不对称性。
基于爱因斯坦的相对论理论探讨与引力及宇宙学相关的基础问题：探讨引力波能量动量赝张量的表述形式和正定性问题；探讨弯曲时空中的经典电动力学与量子电动力学；探讨高频引力波的实验探测方案；探讨基于Finsler几何的引力理论，研究时空对称性以及宇宙大尺度结构物理；研究伽马射线暴极化以及中心引擎机制。
重整化群理论及其应用和规范引力对及其应用；黑洞吸积流、AGN反馈等数值模拟；太阳活动的周期性、混沌、分形等以及太阳活动的预报；表面等离激元和光波导等纳米结构对光场的调制和控制；电镜和原子力显微镜对微纳结构的表征和对光信号的拉曼光谱检测；基于光子系统的量子信息处理；光场与粒子的相互作用实现最优化量子控制技术与量子精密测量；量子绝热演化在量子技术中的作用；强场中原子分子体系能级结构的精确计算新方法；强磁场对原子分子结构的影响。
方向负责人：吴兴刚、李昕
三、凝聚态物理方向介绍
凝聚态物理是物理学院长期重点建设的二级学科。2003年获凝聚态物理学二级学科博士学位授权点，是物理学院第一个博士点。凝聚态物理方向目前的研究领域主要有凝聚态理论、缺陷结构与性质、量子霍尔效应、多体量子关联、材料物性和材料设计的第一性原理计算等。
方向负责人：王少峰、胡自翔
四、软物质方向介绍
1.智能软物质研究
智能软物质的物理机制研究，包括：基于现代物理设计制备具有特殊功能的软物质智能材料，并广泛探索内在物理特性，建立数学物理模型、数字摸拟及外场作用下的动力学规律，薄膜声学超材料特别是聚焦低频声波超材料研究，开发尺寸在波长十分之一以下(<10cm)的声学吸收超材料。还包括二维、三维以及介于二维和三维的胶体系统的结晶、熔化和玻璃态转变；各向异性胶体粒子的结构自组装；不同相互作用势胶体系统的相行为和各种相变初期的单原子尺度上形核动力学过程。
2.微流、纳流控芯片、电子控制系统及在癌症等重大疾病方面的应用
本项目定位于生物医学实验室、临床实验室，及潜在用户如卫生检疫、传染病防治机构等。研究方向包括：（1）微流控芯片设计，包括结构设计、光刻铸模、电极制备、浇注成型、封接和表面改性等。（2）芯片控制检测系统设计和优化，包括控制电路、微型泵/阀及外围仪器设计制造。（3）功能化芯片研发，包括新材料研发、各单元技术的研发和集成、功能化芯片、控制检测系统和分析试剂盒的集成。
方向负责人：王蜀霞、刘雳宇
