课程主要内容：

1. 固体中电子能量结构状态；电子的波动性；金属的费米-索末菲电子理论；晶体能带理论基本知识概述；晶体能带理论应用举例；菲晶态金属、半导体的结构状态。
2. 材料的塑性变形：塑性变形的位错运动理论；滞弹性和内耗；材料的断裂强度：Inglis 理论，Griffith 微裂纹理论；Orowan理论；裂纹尖端应力场分析；改善材料韧性的途径；材料强化的途径。
3. 材料的电性能：电子类载流子导电；离子类载流子导电；半导体；超导体；电导功能材料；电性能测量及其应用举例。
4. 材料的介电性能：电介质及其极化；交变电场下的电介质；电介质在电场中的破坏；压电性和热释电性；铁电性；介电性能测量。
5. 材料的光学性能：光和固体的相互作用；材料的发光；无机材料的红外光学性能；电-光效应、光折变效应、非线性光学效应；磁-光效应和光导纤维；
6. 材料的热性能：材料的热容；材料的热膨胀；材料的导热性；热电性；材料的热稳定性；材料热导率的测量方法。
7. 材料磁性能：磁学基本量和磁性分类；铁磁性和亚铁磁性材料的特性；磁性材料的自发磁化和技术磁化；磁性材料的动态特性；磁性材料；信息存储磁性材料；磁性测量及其在材料科学与工程中的应用。

课程编号： SS043001      课程名称：     材料物理性能         学时：  32   学分：  2           

课程性质：  □学位课    √非学位课         教室类型：√多媒体教室  □普通教室  □实验室 

具体考核要求

相关规定：非学位课程一般为考查课，考核方式由任课教师根据课程要求自行确定。学位课程一般应闭卷考试，如需要开卷考试，任课教师须提前提交书面申请，经研究生处批准后方可开卷考试。学位课成绩以考试成绩为主，平时成绩不得超过40%。    

考核形式：□考试   √考查； 

课程成绩构成：平时成绩占： 50% ；期末成绩占   50% ；

平时成绩考核方式及分数构成：总评成绩主要由平时成绩和笔试组成(比例为50/50)，其中平时成绩由考勤、课堂表现、作业、论文和课题汇报构成；点名2/3不到者不能参加期末的考试或考查；破坏课堂纪律者减一次出勤记。

教学团队成员

课程负责人：陈其凤

其他任课教师：

教学目的：

通过对材料的物理性能，包括力学、热学、光学、电学、介电、磁学性能的学习，提高学生对材料物理基本理论的认识，加深对基本理论的理解；帮助硕士研究生用理论去正确解释在科研中遇到的现象，并提高对科研的探索能力和认知水平；提高硕士研究生在科研中通过实践验证理论和理论与实践相结合的过程中培养学生的综合科研能力。

教材（型如：书名，作者，出版社，版本号，ISBN编号，出版时间）：

《材料物理与性能学》，耿桂宏，北京大学出版社，ISBN：9787301163214，第1版，2019年12月修订；

主要参考书（型如：书名，作者，出版社，版本号，出版时间）：

《无机材料物理性能》，关振铎等，清华大学出版社，ISBN：9787302258544，2011年6月第2版；

《材料物理性能》吴其胜，华东理工大学出版社 2006年10 月第1版；

《材料科学导论》，冯端 师昌绪 刘治国，化学工业出版社，2002年5月 第1版。

课程负责人（签字）：                    分管院长（审核签字）：                  

3

第3-5 周

6

1. 材料力学性能

材料的塑性变形：塑性变形的位错运动理论

滞弹性和内耗；

材料的断裂强度：Inglis 理论，Griffith 微裂纹理论；Orowan理论；裂纹尖端应力场分析；

改善材料韧性的途径；

材料强化的途径。

在组织教学过程中，以课堂讲授为主，课堂讨论、自学为辅的灵活多样的教学形式，并根据材料科学与工程领域的发展现状，适当调整补充教学内容。

在应力－应变曲线的基础上，理解材料的弹性变形、塑性变形的理论描述、产生的原因、影响因素。从断裂的现象和产生、断裂力学的理论出发，通过理论结合强度、应力场的分析，阐述断裂的判据，并根据此判据来分析提高材料强度及改进材料韧性的途径。

陈其凤

1

第6周

2

第2章 材料的热性能：

材料的热容；

材料的热膨胀；

材料的导热性；

热电性；

材料的热稳定性；

材料热导率的测量方法。

同上

学习材料热容、热膨胀、热传导的物理本质及其性能参量、影响因素和变化规律以及热性能差别的原因；学习三种主要热物理参量的主要测试方法和材料热稳定性评价因子。

陈其凤

2

第7-8

4

第3章 材料的光学性能：

光和固体的相互作用；

材料的发光；

无机材料的红外光学性能；

电-光效应、光折变效应、非线性光学效应；

磁-光效应和光导纤维

同上

学习材料的透射率、反射率、折射率及材料光特征的物理意义和影响因素；学习荧光、激光和红外光的基本知识；学习几种光效应及其应用基础；

同上

3

第9-11周

6

第4章 材料的电性能：

电子类载流子导电；

离子类载流子导电；

半导体；

超导体；

电导功能材料；

电性能测量及其应用举例。

同上

学习材料的导电机制及影响电导率的主要因素；学习载流子数量的计算、电子和空穴运动规律以及复合过程；学习描述超导态的量子特性以及评价超导体的3个指标的关系。

同上

3

第12-14周

6

第5章 材料的介电性能：

电介质及其极化；

交变电场下的电介质；

电介质在电场中的破坏；

压电性和热释电性；

铁电性；

介电性能测量。

同上

学习介电常数、极化的概念和物理量及其微观机制；学习交变电场下的表征参量和击穿；学习压电性、热释电性和铁电性及其表征参量。

同上

3

第15-17 周

6

第6章 材料磁性能

磁学基本量和磁性分类；

铁磁性和亚铁磁性材料的特性；

磁性材料的自发磁化和技术磁化；

磁性材料的动态特性；

磁性材料；

信息存储磁性材料；

磁性测量及其在材料科学与工程中的应用。

同上

学习固体的5大磁性：抗磁性、顺磁性、铁磁性、亚铁磁性、反铁磁性，了解其产生机理和表现，以及材料的物性特点；掌握静态磁性能和动态磁性能的差别和测试方法。

同上

1

18

2

考试

填表说明：

1.严格对照各年级研究生培养方案及各学位课教学大纲填写 ，A4纸打印。2.“课次”应按授课顺序填写，如1，2，……。3.教学周，按照课程表及每学期的校历填写。4.“授课方式”填写如“面授”“案例教学”“专题研讨”“实践实验”“线上教学”等，5.“实践实验”课要注明教学地点。6.“课外要求”要针对授课内容做出明确要求。7.课程负责人打印一份纸质材料报分管院长审核，审核通过后交学院研究生秘书存档。8.“授课教师”和“学时数”应与各学期备案的教学计划一致。