表面物理学

　　表面物理学（汉语拼音：Biaomian Wulixue；英语：surface physics），研究固体表面的微观结构及其物理、化学性质的学科。是固体物理学中自20世纪60年代后发展起来的新分支。表面是指固体表层一个或数个原子层的区域。由于表面层所处的特殊位置，使其各方面的性质与固体内部有明显差别，例如：由于偏析造成化学成分与体内不同，原子排列情形不同，表明能吸附外来原子或分子形成有序或无序的覆盖层等。

研究内容

　　表面物理学的主要研究课题为：

　　①表面结构，即表面层的原子排列情况，包括原子种类、彼此间的相对位置（键长和键角等）、偏离二维周期性结构的各种缺陷（如空位、填隙原子、畴界等）。

　　②表面化学成分的分析。

　　③外来原子或分子在表面的吸附和脱附过程，以及由此而引起的化学成分和结构的变化。

　　④表面原子的横向输运过程。⑤表面电子态和声子态。

　　表面物理学的研究包括实验和理论两方面。实验上主要是以粒子束或射线束入射到固体表面，收集并分析入射束与表面相互作用后的产物，以得到关于表面区的各方面的信息。理论研究是把传统的固体量子理论和量子化学理论应用到表面区，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，并与实验结果作比较。在表面物理学的研究方面，实验和理论两种方法是相辅相成的。

研究意义

　　对固体表面的研究具有重大实际意义，例如金属和合金材料的腐蚀、磨损和断裂等问题直接与表面的化学成分有关；半导体器件的性能受到表面状况的重大影响；多相催化机理、材料的老化和中毒等都与表面状况有关；受控热核反应装置中等离子体与器壁表面的相互作用机理必须考虑表面特性等。表面物理学已同冶金学、材料科学、半导体物理学、催化、真空物理等领域紧密地结合在一起，而在表面物理学的实验研究中所涉及的方法和设备更与广泛的理论和技术成果相联系，故表面物理学是一门综合性很强、重要性日益显著的学科。