表面和界面力学

课程编码：180090080102P4002H 英文名称：Surface and Interface Mechanics 课时：20 学分：1.00 课程属性：研讨课 主讲教师：袁泉子等

近年来，随着微纳米技术的发展，表面和界面力学问题是限制微纳系统应用领域发展的瓶颈问题：微纳系统中比表面积巨大，表面和界面张力凸显，一方面主动控制结构和系统的行为，另一方面降低结构和系统的可靠性、甚至导致失效，所以表面和界面力学一直是微纳系统中的难题。本课程从固体-气体、固体-液体、固体-固体等界面的原子、分子结构的微观物理和化学性质出发，以分子间力为基础，预见表面力和界面力对于微纳米结构和系统力学性能的影响，以及所引起的接触、黏附、界面强度、摩擦润滑等问题。

高等数学、大学物理、数学物理方程

第一章 表面与界面力学课程概述 2学时 袁泉子
第1节 表面与界面力学的特点
第2节 表面与界面力学的发展
第二章 分子间力 2学时 袁泉子
第1节 van der Waals力
第2节 静电力
第三章 界面的数学和物理描述 2学时 袁泉子
第1节 Gibbs界面
第2节 界面扩散的自相似解
第3节 Cahn-Hilliard界面
第四章 表面与界面间力 2学时 袁泉子
第1节 粒子与表面间力
第2节 表面间力
第3节 结构力、溶剂化力
第五章 表面与界面的热力学与统计力学基础 2学时 袁泉子
第1节 Gibbs-Duhem准则
第2节 Shuttleworth-Herring公式
第3节 界面张力的尺寸效应
第4节 微观和宏观力学的跨尺度关联
第六章 固体-气体界面力学 2学时 黄先富
第1节 物理吸附
第2节 化学吸附
第3节 超灵敏传感
第七章 固体-液体界面力学 2学时 黄先富
第1节 润湿现象
第2节 毛细现象
第3节 受限液体
第八章 固体-固体界面力学 2学时 黄先富
第1节 接触
第2节 摩擦
第九章 表面与界面力学实验方法 2学时 黄先富
第1节 微观实验方法
第2节 宏观实验方法
第十章 表面与界面力学模拟方法 2学时 黄先富
第1节 量子力学计算
第2节 分子动力学
第3节 相场动力学

袁泉子，中国科学院力学研究所研究员/博士生导师，中国科学院大学岗位教授，主要从事“固液界面动力学”方向的研究，在力学JMPS/JFM、物理PRL、化学JACS、综合NSR等国际权威刊物发表SCI论文40余篇，SCI他引2000余次。2014年获国家自然科学二等奖，2015年入选首届中国科协青年人才托举工程，2017年获国家优青，2018年获中科院青促会优秀会员。所授连续介质力学(固体)，历年获中科院大学“研究生优秀课程”。
黄先富，理学博士，中国科学院力学研究所副研究员。主要从事固体力学研究，在相关领域重要学术期刊发表SCI论文40余篇，被包括中、美、俄、英、德等国三十余位院士在内学者的正面评价和引用近千次。入选中国科学院“青年创新促进会”人才计划和中国科协“科技智库青年人才计划”。