表面界面物理

（surface-boundaryphysics）表面界面物理是一门研究固体表面和界面的微观结构，表面原子和电子运动状态及相互作用规律的学科。19世纪下半叶，已开始对表面相热力学的研究，在1877年吉布斯（Gibbs）提出了确定表面相热力学参数的方法。1885年L.瑞利（Rayleigh，L.）把固体表面视为一种连续弹性介质，首先对以他的名字命名的表面弹性波进行了研究。20世纪30年代，I.塔姆（Tamm，I.E.）和W.B.肖克莱（Shocckely，W.）分别提出了两种表面态的概念，在以后的20多年中，又出现了一些表面态的量子力学的方法。60年代以后，电子技术，特别是半导体技术的兴起，以及人们对于表面理论的兴趣日益增长，表面界面物理得到飞跃的发展，1974年有人对Si表面进行的自给计算是在表面态理论发展中迈出了重要的一步，随着科学研究的深入发展和现代工业技术的迫切需求，表面界面物理的研究又步进了一个新的发展阶段。表面界面物理的研究对象比较广泛，包括各种固体材料的表面、各种界面、各种薄膜、固态微粒及超微粒、表面吸附和分凝层等。表面界面物理的内容有三个方面：（1）固体表面的原子结构理论。主要包括静态表面原子结构，如解理表面、清洁表面、再构表面和覆盖表面的晶格结构及表面弛豫；表面原子的振动理论，如简正模的弹性连续体理论和表面模的晶格动力学理论；动态表面的原子结构，例如，温度对表面结构和表面性质的影响、表面统计物理学方法、以及表面张力及其与表面弛豫和温度的关系等。（2）固体表面态理论。主要有：金属表面的电子理论，例如，近自由电子模型、胶体模型、分立点阵模型与F.T.D.G.近似方法；半导体的表面态理论，例如，表面态的形成（包括NFE模型与TB模型等）、金属一半导体界面的态密度与偶极矩势及势垒高度、非本征表面态及其特性、表面元激发模、表面磁性和表面等离子体；表面电子输运现象，例如，表面电子输运的类型和各种散射机构、表面层电导与表面沟道等的研究。（3）表面吸附理论与分凝理论。主要有：吸收与分凝的宏观理论与统计理论；吸附物的表面态理论，例如，离子吸附物的表面态与表面态模型中的吸附与脱附及吸附物同吸附剂的局域相互作用；非平衡状态下表面吸附参数编离的各种机理。表面界面物理是近十几年来才形成的年轻的学科，是当前科学技术中比较活跃的一个分支。它既是当前材料科学，凝聚态物理的前沿，也是晶体学、金属学、化工技术、低温技术、原子能技术、电子技术、半导体技术及空间技术等许多部门共同关心的跨学科的研究领域。它的发展及其应用对国民经济建设有重大作用。