晶體物理前景如何

1. 中國物理學的發展前景如何

物理學使「衰老」變得不可避免

4年前，在我出版《生命的棘輪》一書時，我關注的重點是，在周圍的分子一片混亂的情況下，生命是如何創造並維持那些高度有序的系統的——也就是分子是如何被安裝上「棘輪」、「從混亂中提取秩序」的。令我感到驚訝的是，這本書在衰老研究領域引起了極大的反響。美國國家衰老研究所心血管科學實驗室的主要負責人埃德·拉科塔說，衰老是從「秩序中提取混亂」。最近，我應邀為「鸚鵡螺」網站專門撰寫了文章，談到了這些觀點，也收到了數量相當可觀的評論，比如：①我們是開放的熱力學系統，因此不會遵循熵不斷增加的規律（因為我們總是可以從環境中獲得更多的低熵能量）;②我們的細胞有一個修復系統，可以處理可能發生的任何損害;③現實中就存在「永生的」細胞和生物體，與我宣稱的「衰老不可避免」相互抵觸。那麼，這些評論究竟有沒有道理呢？

當水母的精子和卵子結合到一起時，形成了小小的實囊幼體。但是，幼體並不走尋常路，快樂地長大，而是通常找個堅硬的石頭之類一頭撞上去，撞出軟體的分支結構，即水螅體。絕大多數時候，這些幼體自身分裂出微小的克隆體——就像水螅一樣出芽生殖，但有些種屬也特立獨行。它們分離出能自由游弋的小型雄性或雌性水母，再長成成體，然後產生精子或卵子。總之就是怎麼高興怎麼來，任性得一塌糊塗。大多數水母可以在這個復雜的生命周期的大部分階段逆轉其生長態勢，但一旦它們長成性成熟的成體，就失去了這種倒轉乾坤的技能。燈塔水母違背了根本的規則，特別是，即使性成熟的成體也可以反轉為未發育成熟的幼體，這樣它們就躲過了生死簿，實現了可能的永生。這就像一隻蝴蝶突然厭倦了飛翔，又鑽回蟲蛹。正如多數生物學不死機體的案例，燈塔水母的這個技能也是一個謎。看起來它們在蛻變中細胞涉及了一次異乎尋常的逆轉。水母與其他動物沒有多少共同點，這也是它們無性繁殖的方式。它們的永生，在我們眼裡如此奇特。轉載請註明來源。

2. 納米技術有什麼作用

納米技術的本質作用就是直接以原子或分子來構造具有特定功能的產品。即通過納米精度的"加工"來人工形成納米大小的結構。

納米技術的研究和應用主要在材料和制備、微電子和計算機技術、醫學與健康、航天和航空、環境和能源、生物技術和農產品等方面。

用納米材料製作的器材重量更輕、硬度更強、壽命更長、維修費更低、設計更方便。利用納米材料還可以製作出特定性質的材料或自然界不存在的材料，製作出生物材料和仿生材料。

衍生產品舉例：

1、納米機器人

根據分子水平的生物學原理為設計原型，設計製造可對納米空間進行操作的「功能分子器件」，也稱分子機器人；而納米機器人的研發已成為當今科技的前沿熱點。

許多國家紛紛制定相關戰略或者計劃，投入巨資搶占納米機器人這種新科技的戰略高地。《機器人時代》月刊指出：納米機器人潛在用途十分廣泛，其中特別重要的就是應用於醫療和軍事領域。

2、雨衣傘

納米雨衣傘是雨傘與雨衣的結合體，納米雨傘收傘有三折傘和直桿傘的收傘形態（簡單說，收傘時有長短兩種選擇）。納米雨衣可由納米雨傘轉變而成，納米雨衣又不同於一般的雨衣，因為納米雨衣可以保證從頭到腳絕對不濕。

3、防水材料

2014年8月4日，澳大利亞運用新發明的布料，製成一款具有開創性的T恤衫，不管人們怎樣嘗試著浸濕它，此T恤都能保持良好的防水性能。

這件叫做「騎士」(The Cavalier)的白色T恤是百分之百棉質的。其布料運用「疏水」納米技術應用編織而成，能夠有效防止大部分液體和污漬的浸入。這種T恤可以用機器清洗，其防水功能最多可承受80次清洗。它的布料有天然自凈功能，任何附著在上的污漬都能用水擦洗或沖干凈。

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納米技術的潛在危害：

1、納米顆粒的危害

納米材料（包含有納米顆粒的材料）本身的存在並不是一種危害。只有它的一些方面具有危害性，特別是他們的移動性和增強的反應性。只有某些納米粒子的某些方面對生物或環境有害，我們才面臨一個真的危害。

2、健康問題

納米顆粒進入人體有四種途徑：吸入，吞咽，從皮膚吸收或在醫療過程中被有意的注入（或由植入體釋放）。一旦進入人體，它們具有高度的可移動性。在一些個例中，它們甚至能穿越血腦屏障。

納米粒子在器官中的行為仍然是需要研究的一個大課題。基本上，納米顆粒的行為取決於它們的大小，形狀和同周圍組織的相互作用活動性。它們可能引起噬菌細胞（吞咽並消滅外來物質的細胞）的「過載」，從而引發防禦性的發燒和降低機體免疫力。

納米粒子還可能因為無法降解或降解緩慢，而在器官里集聚。還有一個顧慮是它們同人體中一些生物過程發生反應的潛在危險。由於極大的表面積，暴露在組織和液體中的納米粒子會立即吸附他們遇到的大分子。這樣會影響到例如酶和其他蛋白的調整機制。

3、社會風險

納米技術的使用也存在社會學風險。在儀器的層面，也包括在軍事領域使用納米技術的可能性。（例如，在MIT士兵納米技術研究所研究的裝備士兵的植入體或其他手段，同時還有通過納米探測器增強的監視手段。）

在結構層面，納米技術的批評家們指出納米技術打開了一個由產權和公司控制的新世界。他們指出，就象生物技術的操控基因的能力伴隨著生命的專利化一樣，納米技術操控分子的技術帶來的是物質的專利化。

2003年，超過800項納米相關的專利權獲得批准，這個數字每年都在增長。大公司已經壟斷了納米尺度發明與發現的廣泛的專利。例如，NEC和IBM這兩家大公司持有碳納米管這一納米科技基石之一的基礎專利。

碳納米管具有廣泛的運用，並被看好對從電子和計算機、到強化材料、到葯物釋放和診斷的許多工業領域都有關鍵的作用。但是，當它們的用途擴張時，任何想要製造或出售碳納米管的人，不管應用是什麼，都要先向NEC或者IBM購買許可證。

3. 物理上的"晶體"和"非晶體"有什麼區別和定義

一、定義不同

1、晶體

分子整齊規則排列的固體叫做晶體。

2、非晶體

分子雜亂無章排列的固體叫做非晶體。非晶體在熔化吸熱時，溫度不斷地升高。

二、常見類型不同

1、晶體

海波、冰、石英、水晶、金剛石、食鹽、明礬、金屬都是晶體。

2、非晶體

松香、玻璃、石蠟、瀝青都是非晶體。

三、特性不同

1、晶體

（1）自然凝結的、不受外界干擾而形成的晶體擁有整齊規則的幾何外形，即晶體的自范性。

（2）晶體擁有固定的熔點，在熔化過程中，溫度始終保持不變。

（3）單晶體有各向異性的特點。

（4）晶體可以使X光發生有規律的衍射。

宏觀上能否產生X光衍射現象，是實驗上判定某物質是不是晶體的主要方法。

（5）晶體相對應的晶面角相等，稱為晶面角守恆。

2、非晶體

非晶體又稱無定形體內部原子或分子的排列呈現雜亂無章的分布狀態的固體稱為非晶體。 如玻璃、瀝青、松香、塑料、石蠟、橡膠等。非晶態固體包括非晶態電介質、非晶態半導體、非晶態金屬。它們有特殊的物理、化學性質。

例如金屬玻璃（非晶態金屬）比一般（晶態）金屬的強度高、彈性好、硬度和韌性高、抗腐蝕性好、導磁性強、電阻率高等。這使非晶態固體有多方面的應用。它是一個正在發展中的新的研究領域，得到迅速的發展。

4. 物理系就業方向與前景

物理學是典型的基礎學科，很少主動報這個專業的，調劑的居多，一部分沖興趣去的也被虐的苦不堪言，那為什麼還要設立這樣的專業呢，有哪些具體的就業方向呢？

物理學和數學是幾乎所有工科的基礎，沒有這倆各行各業都沒法發展。但是重要不代表就業好，尤其是本科階段的物理和數學，除了教師就沒有對口的工作了。

物理學方向比較多（多指研究生階段）。
真正列入招生計劃的就物理學、應用物理學，個別學校會把微電子（無線電）、核物理、材料物理納入物理學類，光電、力學屬於物理學相關度比較大的專業，但屬於工科。至於聲學、凝聚態物理等屬於研究生階段的方向了。

本科階段就業

准確來說，物理學就不是為本科就業做准備的，只有中學物理老師屬於對口的，其它幾乎找不到對口的工作，只能找光、電、聲等相關度高一些的工作，以及程序員、櫃員和不限專業的工作。所以物理學深造率相當高，開設的學校都比較好，可以憑牌子找工作。

研究生階段就業

這個就比較多了，除了跨考金融、計算機專業的，物理學本學科的方向也很多，就業方向也很多。

比如粒子物理原子物理等離子物理就是偏理論方向。

凝聚態物理，基本上就是材料科學方向。

微電子基本上就是晶元和半導體方向。

核物理基本上就是核（電）工程行業。

工程物理屬於數學、物理、工程交叉學科，去國防科工部門比較多，國務院直屬的正部級機構——中國工程物理研究院（在綿陽）就是專門搞這個的。

就算是不跨考計算機和金融，很多人也可以去IT行業做程序員、演算法，也可以去金融行業做量化金融，比如清北中科大的學生去了美國就三個主流出路，做科研，高校比較多，然後很多人去做了IT程序員和量化金融，名校生的綜合素質加學習能力很容易轉行熱門行業，至於實際操作很快就學會，思維能力和學習能力是最重要的，越是高端行業越看重這一點，因為物理學畢業生有以下優勢。

物理學思維：物理學學生都知道《費曼物理學講義》，這本書就體現了物理學思維。具體來說就是從表面看原理、從原理到模型，物理模型與技術和量化金融領域有著異曲同工的聯系。物理學和量化交易都要涉及理想系統假設，價格變動規律和流體速度的模型原理差不多。

理論指導實踐的能力：物理學知識可以在工程技術發展初期解決技術問題，這個在電子管、晶體管和計算機科學的誕生體現的非常明顯，早期的計算機專家、電子工程專家很多是物理學出身的。

堅實的數理基礎：數學物理不分家，物理想學好必須數學好，物理模型離不開數學，很多數學問題首先是個物理學問題，比如拉格朗日乘數法就是先在理論力學領域被發展起來的。

過人的智商、好奇心和熱情：這是物理學學生的集體特質，這種特質更適合金融和計算機領域。

很多學了物理學但就業不好的人，其實本來就不適合學物理學。

非專業人士僅供參考。

5. 研究生光學專業，光子晶體方向，請問前景怎麼樣啊

光子晶體是光學材料方面的專業，材料專業的還是比較容易就業的，比如可以和納米技術相結合，還有就是光子晶體光纖呀等等，武漢不是有光谷么？而且現在光纖的應用那麼廣泛，很有發展前景，我覺得還是不錯的，努努力，做出點自己的成果，相信你會有一個很好的未來的，祝你成功喔！ 樓下的復制粘貼的，我比較討厭他粘貼的那些言論，我就是學光學的，現在在做光聲器件方向，以後面向醫療，感覺不錯的，希望你參考下,謝謝！

6. 物理學碩士光子晶體方向就業怎麼樣

這個還是挺有前途的，但是目前只限於科研范疇，和這個相關的就業也是在大學或者是研究所。 如果去企業， 和這個專業本身無關。

說這個有前途是因為這個方向總是可以忽悠出一些懾人的詞，比如 納米， 比如隱形，還有meta material (亞材料？)。

我自己知道兩個做這個很牛的組，一個在德國的Karlsruhe, 教授教Wagner， 物理系的，主要方向就是光子晶體和meta material。
另外一個組在美國，以前文獻上面看到的，組長好像還是個中國人，做隱形材料的，呵呵。

如果去企業裡面，反正基本上就是推倒重來，一切看你個人了，和這個專業本身關系不大。

大概就這些。

7. 現在學物理有什麼前景

增加生活的小智慧，讓自己變得更睿智。

8. 應用物理學畢業生有前途嗎

個人認為，若實現個人價值還是要參考自己的興趣愛好。
以上各專業分別涉及了能源，通信，材料等方面都十分有前途，參考中國國情，可能通信會更有「錢途」些。
粒子物理與原子核物理
有關核能源，如果做物理研究（與工程研究相區別），熱核反應是重點方向；另外，原子尺度的物性研究也很好，量子效應，非線性都有很好的應用前景，如果對物質結構感興趣，可以考慮。
量子信息
是未來通信發展的方向，但目前還處於試驗研究階段，距離轉化為工業產值可能還有一段時間，現在主要用於信息加密等，不過，量子計算是科學界都在討論研究的問題。對量子感興趣，且並不需要過分考慮收入，可以試試。
凝聚態物理
研究晶體物理，半導體物理等及其光、電、熱、磁等性質。也是一種材料的研究，大體上是研究稀土摻雜的材料，分析性質，提出應用。
光學
涉及的比較廣泛。較成熟的是光纖，現在大家都在嘗試建立全光網路，這其中的激光器，路由，全光信息處理等都是方向。全息存儲，CCD這幾年也發展的很快。光學是應時代對信息的要求而發展的（當然，照明也是光學的一部分）。就我個人傾向於光學。

9. 光晶體管的發展前景

盡管如此，包括電動(electronically-operated)與光動(optically-operated)的光交換機，都已經被開發出來。ETH Zurich的物理化學實驗室教授Vahid Sandoghdar表示，光子技術與當今的電子技術相比，就很像今日的IC之於1950年代的真空管放大器。
ETH Zurich所開發的單分子光學晶體管，也有助於催生量子計算機。Sandoghdar表示，要在晶體管內用光子來替代電子，還需要很多年的時間；在此同時，科學家也在研究如何巧妙運用並控制量子系統，以實現量子計算機的夢想。