表面与界面

课程编码：0805Z1M05002H 英文名称：Surfaces and Interfaces 课时：40 学分：2.00 课程属性：专业普及课 主讲教师：苗兵

在材料科学的研究中，经常遇到多组分多相体系，这些复杂体系中存在着大量的表面与界面，而理解表面与界面的结构及相行为对于设计预期性能的材料至关重要。本课程将对表面与界面现象进行介绍，通过介绍相关的统计热力学知识，分析这些有趣和重要的现象。通过本课程的学习，要求学生对表面与界面现象概念清晰，可以用统计热力学知识对研究中遇到的问题进行分析。

物理化学，高等数学

第一章 表界面热力学理论框架 8学时
第1节 研究相行为的统计热力学简介
第2节 数学方法：变分法和微分几何简介
第二章 界面张力及涨落不稳定性 16学时
第1节 界面张力和拉普拉斯压
第2节 界面形状，界面能
第3节 界面涨落：平直界面
第4节 界面涨落：瑞利-普拉托不稳定性
第三章 界面的浸润现象 8学时
第1节 多相界面，杨-拉普拉斯方程
第2节 液滴形状：界面张力
第3节 液滴形状：长程作用力
第四章 界面相互作用 8学时
第1节 范德瓦尔斯力，熵力
第2节 静电作用：泊松-玻尔兹曼理论
第3节 Helfrich 模型

苗兵，中国科学院大学材料学院教授。2006年博士毕业于中国科学院化学研究所高分子物理理论组，导师为严大东教授（现工作于北京师范大学物理系），期间与加拿大麦克马斯特大学 ( McMaster University ) 物理系史安昌教授合作研究高分子自洽场及高斯涨落理论，将嵌段聚合物微相分离的统计场论（Leibler 理论）推广至受限几何空间。2006年5月-2008年9月先后在加拿大圣弗朗西斯泽维尔大学 ( St. Francis Xavier University ) 和圭尔夫大学 ( University of Guelph ) 物理系做博士后（Research Associate），合作教授为 Prof. Robert A. Wickham，期间研究高分子单圈图重整化场论。2008年10月-2011年2月在德国马普高分子研究所 ( Max Planck Institute for Polymer Research ) 理论组做博士后 ( Full Research Assistant Position )，合作教授为 Prof. Dr. Thomas A. Vilgis，期间研究聚电解质统计力学，并于2009年7月在法国理论物理夏季学校 ( Les Houches School of Physics ) 研习生物体系中的物理和力学。2011年2月回国工作，在中国科学院大学材料学院任教至今。2019年2月-3月，访问德国马普智能体系研究所 ( Max Planck Institute for Intelligent Systems ) Prof. Dr. Siegfried Dietrich 理论物理组，研究 Casimir 效应。