表面物理

固体物理学领域里于六十年代末期发展起来的一门新学科。表面物理研究的内容涉及与表面电子、表面声子及其他元激发有关的种种课题。例如表面结构，外来原子或分子在表面的吸附与脱附，表面原子的输运、替位，表面成份的偏析，表面化合物的形成，理想表面的电子态与声子态及其由于重构、吸附等因素引起的变化等等。 表面物理的研究方法包括实验、理论两大方面。实验上基本是采用光子、电子、离子、核子等粒子来入射待研究的固体表面，收集并分析入射束流与表面相互作用的产物来获取材料最表层以及近表面区的信息，诸如表面成分，表面结构，外来原子吸附的性质，以及表面化学键等等。在实验研究方面，除去获得的信息本身而外，实验所涉及的采样深度、定量化程度、探测灵敏度以及入射束流是否导致表面损伤等因素同样受到特别的注意。理论上基本是将传统的固体量子理论和量子化学的方法发展到应用于表面体系，对定域于表面区的微观粒子的运动状态及相互作用进行理论计算，以期与实验研究相辅相成。表面物理的理论计算通常需要大容量的高速电子计算机。因此，作为一门学科，表面物理是伴随着高纯度晶体表面和超高真空的获得以及探测仪器、计算技术的完善而发展起来的。 表面物理既是一门综合性强，实验设备比较先进，实验技术比较复杂的基础学科，同时又具有很强的应用背景。表面物理的研究成果对于金属的防腐蚀、抗磨损、抗断裂；大规模、超大规模集成电路及其他半导体器件的发展；多相催化机理的阐明及新催化剂的探索；节约能源及开发新能源等诸多与现代工农业、科学技术和国防建设密切相关的重大课题的解决都具有巨大的现实意义。