信息功能材料学
信息功能材料与器件专业介绍
开设的主要专业课程：材料热力学、固体材料学、器件物理、纳米电子学、信息存储与显示、计算物理、扫描隧道显微学、薄膜物理与技术、高等结构分析、固体电子谱与离子谱等。
21世纪是以信息产业为核心的知识经济时代。
随着信息技术向数字化、网络化的迅速发展，超大容量信息传输、超快实时信息处理和超高密度信息存储已成为信息技术追求的目标。
信息的载体正由电子向光电子结合和光子方向发展；与此相应，信息材料也从体材料发展到薄层、超薄层微结构材料，并正向光电信息功能集成芯片和有机／无机复合材料以及纳米结构材料方向发展。
历史发展表明，信息功能材料是信息技术发展的基础和先导；没有硅材料和硅集成芯片的问世，就不会有今天微电子技术；没有光学纤维材料的发明，砷化镓材料的突破，超晶格、量子阱材料的研制成功，以及半导体激光器和超高速器件的发展，就不会有今天先进的光通信、移动通信和数字化高速信息网络技术；可以预料，基于量子效应的纳米信息功能材料的发展和应用，人类必将进入一个变幻莫测、奇妙无比的量子世界，必将彻底地改变世界政治、经济格局和军事对抗形式，也将对人类的生产和生活方式产生深远的影响。
信息功能材料与器件是一个科学内涵极丰富、创新性极强、应用前景极广阔、社会经济效益巨大的领域，极有可能触发新的信息技术革命。
建议将下述关键信息功能材料与器件研发内容，列入国家中长期科学与技术发展规划，给以重点支持，符合国家长远利益和国家发展战略。
（1）微纳电子材料和器件：微纳电子材料和器件是信息产业的基础和核心，它的发展对带动我国相关产业实现技术跨越，提升我国经济和产业的国际竞争力，实现我国经济社会的可持续发展和保障国家安全等都有着不可替代的作用。
研究内容主要包括：ULSI用12－18英寸硅晶片和外延材料，SOI材料，高K和低K介质，金属互连，框架、封装材料以及基于纳米特征尺度的超大规模集成电路设计和集成芯片制造技术等。
（2）光电子材料与器件：光电子材料和器件是光通信、移动通信和高速信息网络的基础，它的发展和应用将极大地提高人民的生活质量，并对保障国家安全，提升我国高技术产业的国际竞争力具有至关重要作用。
信息功能材料研究成果显著
从提高硅集成电路成品率， 高性能和降低成本来看， 提 增大直拉硅单晶的直径 ， 解决硅 片直径增大导致 的空洞型缺陷密度增加和均匀性变差等问题 ，仍是今后硅单晶发展的大趋 势。从进一步缩小器件的特征尺寸 ， 提高硅 Ｉ ｓ Ｃ 的速度和集成度看，研制满足硅深亚微米乃 至纳米工艺所需的大直径硅外延片将会成为硅材料发展的另一个主要方向。 另外 ， 绝缘体上 半导体 （ Ｏ ）材料，因其具有 电路速度快、抗辐射、低功耗和耐高温等特点，同时还兼有 Ｓ１ 可 简化 工 艺流程 、 提高集 成密度 、 小软误 差 等优势 ， 到广泛 重视 。 预测 ， Ｏ 材 料 ２０ 减 受 据 ＳＩ ０８ 年 的市场 将达 到每年 ８ 美元 ，其 中 ，大 部分 为 ３０ Ｏ亿 ０ｍｍＳ Ｉ Ｏ 圆片 市场 。 我国硅材料行业经过 ４ Ｏ多年的发展 已取得很大进展，但是仍 旧无法满足国内市场的需 求， 供需缺 口很大 ，已严重制约着我 国集成电路和太阳能电池产业的发展。我国硅单晶材料 以 ５英 寸 、６英 寸为主 ，其 生产能 力在 １０ｔ 右 ，８英 寸 、ｌ 寸硅单 晶及 抛光片 ，虽 已 ５ ０左 ２英 具有 小批量 生产 能力 ， 尚未应用 于集成 电路制造 。 外延 材料产 品主要是 ４英寸和 ５英 寸 但 硅 的 ，６英 寸外延 片还 未实现 量产 ，８英 寸硅外 延 片 尚处起步 阶段 。８英 寸 、 ｌ 寸硅 抛光 片 ２英 和外 延 片几乎 全部 依赖进 口。我 国 Ｓ Ｉ（ 要是 ＳＭＯ 圆片技术 ）研 发虽 有一 定 的基础 ， Ｏ 主 Ｉ Ｘ 但在 ８ 英寸以上 Ｓ Ｉ Ｏ 圆片制造方面仍是空 白。 国内在 ＳＧ 异质结外延材料生长和 Ｓ ｅ Ｂ ｉｅ ｉ ． Ｔ Ｇ Ｈ 等器件与电路研发的技术水平，特别是生产水平与 国外差距很大 。 按照 《 国家中长期科学和技术发展规划纲要 （ ０６ ２ ２ 年 ） ２ ０－ ０ ０ 》以及微 电子强 国建议 的 目标 ，在 ２ １ 年 左右 我 国要 从集 成 电路 消 费大 国成 为生产 大 国 ，２ ２ －２２ 迈入 集成 电 ００ ００ ０５年 路产 业 强 国的要求 ，到 ２ １ ，就 至少要 建 设 ８ １ ００年 ～ Ｏ条 ８英 寸和 ８ ２条 、月生产 能力 ３ ～１ 万 片的 Ｉｓ生产线 ；在 其后 的十年 左右 时 间 内，还应 再建 设一 批 ８英寸 、 ｌ 寸生产 线 。 Ｃ ２英 这 对 我 国硅 及其 微 电子 配套材 料发 展相对 滞 后 的现 状 是一个 非 常严 峻 的挑 战 。 信息时代对超大容量信息传输、 超快实时信息处理和超高密度信息存储的需求加快了信 息载体从电子 向光 电子和光子的转换步伐 ， 光纤通信、 移动通信和数字化信息网络技术 已成 为信息技术发展 的大趋势 。 相应地， 半导体光 电信 息功能材料也已由体材料发展到薄层、超 薄层微结构材料，并正 向集材料、器件、电路为一体 的功能系统集成芯片材料 、有机／ 无机 复合、有机／ 无机与生命体复合和纳米结构材料方向发展；同时伴随着材料系统 由均匀到非 均匀、 由线性到非线性和 由平衡态到非平衡态发展； 材料生长制备的控制精度也将 向单原子、 单分子尺度发展。 从材料体系上看，除硅和硅基材料作为当代微 电子技术的基础在 ２ 世纪中叶不会改变 ｌ 之外，化合物半导体微结构材料 以其优异的光电性质在高速、低功耗 、低噪音器件和电路， 特别是光电子器件、光 电集成和光子集成等方面发挥着越来越重要的作用；与此 同时， 近年 来硅基高效发光研究取得的重大进展使人们看到了硅基光电集成的曙光。 有机半导体发光材 料 以其低廉的成本和 良好的柔性，已成为全色高亮度发光材料研发的另一个重要发展方 向，
信息功能材料的研究现状和发展趋势
信息功能材料的研究现状和发展趋势下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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功能材料概论知识点总结
功能材料概论知识点总结一、功能材料的概念功能材料是指那些具有特殊功能和性能的材料，可以通过改变其组成、结构或制备工艺来实现特定的功能要求。
功能材料具有响应外部环境、传感检测、转换能量、存储信息等多种功能，广泛应用于各种工程和应用中。
功能材料的研究和开发，对于推动科学技术的发展和提升生活质量具有重要意义。
二、功能材料的分类功能材料可以根据其功能和性能特点进行分类，常见的功能材料包括以下几类：1. 传感材料：具有对物理、化学或生物信号进行感知和检测的能力，用于传感器和检测技术领域。
2. 光电材料：具有光电转换和传输性能的材料，用于光伏发电、光电器件和光通信等领域。
3. 催化材料：具有催化反应活性和选择性的材料，用于化学反应、环保和能源转化等领域。
4. 能源材料：具有储能、转换和传输能量的特性，用于电池、超级电容器和储能设备等领域。
5. 智能材料：具有响应外部刺激和调控性能的材料，用于智能传感、致动器和智能结构等领域。
6. 生物材料：具有与生物体相容性和生物活性的材料，用于医用材料、生物医学和组织工程等领域。
以上是功能材料按照其功能和应用特点进行的大致分类，不同的功能材料类别具有不同的特性和应用领域，有助于满足特定的工程需求和应用要求。
三、功能材料的特点功能材料具有以下几个特点：1. 多功能性：功能材料可以同时具有多种功能和性能，如传感、光电、催化和能源等功能，具有多种应用潜力。
2. 高性能：功能材料往往具有优异的性能指标，如高灵敏度、高效率、高稳定性和高可靠性，能够满足工程需求和应用要求。
3. 可调控性：功能材料的组成、结构和性能可以通过调控技术进行设计和调整，实现特定功能和性能的要求。
4. 多学科交叉：功能材料的研究和开发涉及物理、化学、材料、电子、生物等多个学科领域的交叉，需要综合利用各种学科知识和技术手段。
5. 应用前景：功能材料在电子、能源、信息、医疗、环境等领域具有广阔的应用前景，可以推动相关产业的发展和进步。
信息功能材料
信息功能材料信息功能是指信息在人类社会中的作用和功能。
信息功能包括了信息的获取、传播、加工、保存等方面，在人类社会中起到了至关重要的作用。
首先，信息功能的一个重要方面是信息获取。
在现代社会中，人们可以通过多种途径获取信息，如通过互联网、报纸、电视、广播等媒体获取各种各样的信息。
通过获取信息，人们可以了解最新的科技、时事、娱乐等各个方面的动态，以及个人需要的各种知识和技能。
信息获取的重要性在于帮助人们保持与社会的连接，了解社会的发展和变化，并且能够做出更为明智的决策。
其次，信息功能还包括了信息的传播。
信息的传播可以通过多种途径进行，例如口头传播、书信传播、媒体传播等。
信息的传播使得知识和信息得以共享和交流，促进了社会的发展和进步。
信息的传播能够帮助人们在不同地域、不同时间、不同文化之间进行交流和沟通，减少了信息的限制和障碍，提高了社会的效率和创新能力。
信息功能还涉及到了信息的加工。
加工信息是将获取到的信息进行整理、分析和处理，以增加其价值和意义。
通过加工信息，人们可以从复杂和庞杂的信息中提取出有效和有意义的部分，帮助人们更好地理解和利用信息。
在信息时代，信息的加工能力对于人们的工作和学习至关重要，能够帮助人们更好地处理和利用大量的信息。
最后，信息功能还包括了信息的保存。
信息的保存指的是将获取到的信息进行储存和保存，以便今后的使用和参考。
在信息化时代，信息的保存不再是纸质的文献资料，而是通过数字化的方式进行保存，例如存储在计算机、云服务等设备和平台上。
信息的保存使得人们可以随时随地地获取所需要的信息，使得信息具有了更高的实用性和便利性。
综上所述，信息功能是指信息在人类社会中的各个方面的作用和功能。
通过信息功能，人们能够获取到各种各样的信息，进行传播、加工和保存，促进了社会的发展和创新能力。
在当代社会，信息功能对于个人和社会的发展起到了非常重要的作用，具有广泛的应用和影响力。
信息功能材料有哪些
信息功能材料有哪些信息功能材料是指用来传递特定信息的各种材料，它们可以通过文字、图片、图表、音频、视频等形式来传达信息。
在日常生活和工作中，我们经常会接触到各种信息功能材料，它们可以帮助我们更好地理解和应用所需的信息。
下面将介绍一些常见的信息功能材料及其特点。
首先，文字是最常见的信息功能材料之一。
文字可以通过书籍、报纸、杂志、公告、说明书等形式呈现，它具有传达信息准确、简洁、清晰的特点。
文字材料可以帮助我们获取各种知识和信息，扩大我们的视野，提高我们的认知水平。
同时，文字材料还可以用于传达思想观念、表达情感、传播文化，具有较强的表现力和感染力。
其次，图片和图表也是常见的信息功能材料。
图片和图表通过视觉形式直观地呈现信息，能够帮助人们更快地理解和记忆信息。
比如地图、流程图、统计图表等，它们可以直观地展示地理位置、流程步骤、数据变化等信息，有助于人们更好地理解和分析信息。
此外，图片还可以用于艺术创作、广告宣传、产品展示等方面，具有很强的观赏性和吸引力。
另外，音频和视频也是重要的信息功能材料。
随着科技的发展，人们越来越喜欢通过听觉和视觉来获取信息。
音频和视频可以通过声音和影像的形式来传达信息，具有生动、直观、感染力强的特点。
比如广播节目、音乐、电影、微电影、短视频等，它们可以通过声音和影像来传达信息，给人们带来愉悦的感受，同时也可以用于教育、宣传、娱乐等方面。
除此之外，还有一些其他形式的信息功能材料，比如动画、游戏、虚拟现实等。
它们通过特定的技术手段来呈现信息，具有很强的趣味性和互动性，能够吸引人们的注意力，让人们更加深入地了解信息。
总的来说，信息功能材料是多种多样的，它们通过不同的形式和手段来传达信息，能够满足人们对于信息获取的多样化需求。
在今后的学习和工作中，我们应该灵活运用各种信息功能材料，提高信息获取和传达的效率，不断拓展自己的知识和视野。
同时，我们也应该注重信息功能材料的质量和可靠性，避免受到虚假信息的误导，提高信息的准确性和可信度。
信息技术中的材料科学
姓名：范光道(留学生)院系：精仪学号：2010080027班号：精04信息技术中的材料科学可以说,人生活在信息的汪洋大海中,人类的发展离不开信息,人的生存也离不开信息.如以某人的一天的生活为例,早晨听闹钟响(时间的信息)而起床,边听收音机(信息)边吃早饭,然后去上班,在公共汽车上浏览马路两旁的巨幅广告,在公司里接电话,看文件,•参加会议.下班回家后看电视,听磁带,读书.这些都是从利用信息角度而言.另一方面就是生产与此相对应的信息问题.例如学者,研究人员,教师,作家,广播电台,出版社等,他们都从不同的角度以不同的形式生产信息,企业销售的产品也阳随警各种专门的信息.因此,人与信息有着一种特殊的关系.主要信息己成为人类改造世界的有力武器体现在以下几方面.人的生命运动和思维活动离不开信息,人认识世界离不开信息的作用,人们在改造世界的过程中,大量使用物质,消耗能量,同时也大量地开发和利用信息,并不断产生出新的信息.信息是伴随着生命的诞生而开始的.通过感觉器官获取信息,通过传导神经网络传递信息;通过思维器官,处理和再生信息;通过效应器官,使用信息.人的自身信息系统,从古战场的烽火台报警系统到封建社会的驿站传递系统,到当代的电子计算机信息处理系统,全球覆盖的人造卫星通信系统,经历了漫长的道路,显示出了越来越强的功能.人类对信息的认识和利用的不断提高,是人类进步的重要标志.信息是一种资源,是人类智慧的结晶和财富,是社会进步,经济与科技发展的源泉.因此,现代的先进技术,特别是采用电子技术来开发与利用信息是时代的需要,是世界性潮流,是人类社会发展的必然趋势.信息何以有如此巨大的威力何以有如此众多的功能,何以能产生如此难以估量的社会经济效益要弄清楚这样一些问题,首先须懂得信息是什么,它的定义及基本性质.答案可以说是既简单又复杂,既容易又困难.说它简单易懂,是因为信息古已有之,人所共知.《辞源》就收了"信息"这个词,释义是'"消息".我国唐代就曾有:"梦断美人沉信息,目穿长路倚楼台"的词句.说明"信息"这个词,至少在我国唐朝时就出现过.把"信息"解释为"消息",至今还在沿用.时至今日,每个人在工作或日常生活中,几乎天天都与之接触,时时,处处,事事都离不开它.信息类似空气,常用不觉其有,缺时方知其无,漫漫岁月,人们本能地使用它,迟迟才开始去认识它,进而自觉地利用它.二十世纪40年代,现代的信息概念自信息传递领域开始提出,当时主要从信息的度量入手.现在,信息已是众所周知竞相使用的名词,但对它的理解却千差万别.专家们众说纷纭,一般人不是说不清楚就是人言人殊.但我们认为,信息从其本质来讲,是—种资源,是一种非物质性的资源,它存在于物质运动和事物运行的过程之中,它可以简单地概括为"信息是表达物质运动和事物运动的状态和方式的泛称".信息作为—种资源,它的无限性,共享性和开发性,使它对于人类具有特别重要的意义.日本有个笑话说:"上一次厕所损失一百万美元."什么道理呢正值日元下跌,美元上涨的时候,接受信息的人上厕所去了一分钟,没有来得及把日元抛出去买成美金,结果一分钟损失一百万美元.因此,开发利用信息资源是人类的一大课题应运而生,出现了信息技术.信息技术是指开发和利用,采集,传输控制和处理信息的技术手段.以往的信息技术,主要采用传统的机械的手段,如光学望远镜,显微镜,水银温度计,头发湿度计,手摇计算机等,这些手段速度慢,功能差,精度低,体积大,而且无法用数字来显示.因此,信息技术也就不能成为独立的一门科学技术.当代的信息技术,主要是指采用电子技术来采集,传递,控制和处理信息的技术,所以也可称作电子信息技术,即与电子计算机和通信设备的设计制造以及信息的设计,处理,传输,变换,存取有关的技术.信息功能材料是信息技术发展的先导和基础，信息功能材料的研究、开发和生产得到了世界范围内的广泛重视。
功能材料专业
功能材料专业功能材料专业是一门涉及材料物理、化学、工程等多个学科的综合性专业，其研究的重点是利用材料的特殊性能和功能，设计和制备具有特定功能的材料。
功能材料具有特殊的物理、化学、电子、光学等性能，可以应用于电子器件、传感器、催化剂、能源材料等领域，对于现代科技和工业的发展具有重要意义。
首先，功能材料专业的学生需要掌握材料科学和工程的基础知识，包括材料结构、性能、加工制备等方面的知识。
他们需要了解不同材料的特性和应用，掌握材料分析测试的方法和技术，具备材料设计和制备的能力。
在学习过程中，学生需要通过理论学习和实践操作，掌握材料科学和工程的基本理论和技能，为未来从事功能材料研究和应用奠定基础。
其次，功能材料专业的学生需要具备跨学科的能力和视野。
功能材料的研究涉及多个学科领域，需要学生具备跨学科的知识和技能，能够综合运用物理、化学、材料科学等多个学科的知识，进行材料的设计、制备和应用。
学生需要具备良好的跨学科思维能力和创新能力，能够解决复杂的材料科学和工程问题。
另外，功能材料专业的学生需要关注材料的应用和产业发展。
功能材料的研究不仅仅停留在实验室阶段，更重要的是将研究成果转化为实际的应用和产品。
学生需要了解材料在电子、光电、能源、环境等领域的应用需求，关注材料产业的发展趋势，为未来的科研和创新奠定基础。
最后，功能材料专业的学生需要具备国际化的视野和竞争力。
随着全球化的发展，材料科学和工程已经成为国际性的学科领域，学生需要具备国际化的视野和竞争力，能够在国际舞台上进行学术交流和合作。
学生需要具备良好的英语水平和跨文化交流能力，了解国际材料科学和工程的最新发展动态，为未来的国际合作和交流做好准备。
综上所述，功能材料专业是一门前沿的综合性专业，对学生的综合素质和能力提出了较高的要求。
学生需要掌握材料科学和工程的基础知识，具备跨学科的能力和视野，关注材料的应用和产业发展，具备国际化的竞争力，才能在功能材料领域取得更好的发展和成就。
功能材料学
功能材料学功能材料学是材料科学的一个重要分支，主要研究材料的功能性能及其应用。
功能材料是指具有特殊功能或特殊性能的材料，广泛应用于能源、环境、电子、信息、生物医学等领域。
功能材料学的研究对象包括纳米材料、薄膜、多功能复合材料等，通过材料的结构设计和工艺控制，实现材料的特殊功能。
功能材料学的研究内容主要包括以下几个方面：1. 材料的功能性能研究：功能材料具有特殊的物理、化学、机械等性能，如导电、磁性、光学、催化等性质。
功能材料学的研究目的是分析材料的功能性能并探索其形成机制，为材料的设计和合成提供理论依据。
2. 材料的结构设计：材料的功能性能与其微观结构密切相关，功能材料学通过微观结构的设计和控制，实现材料的特殊功能。
例如，在纳米材料中引入特定的结构或界面，可以改善材料的电子传输性能或催化活性。
3. 材料的工艺控制：功能材料的性能往往受到材料的制备工艺的影响，因此功能材料学致力于研究材料的制备方法，探索合适的工艺参数，以实现目标材料的预期功能。
例如，采用溶胶-凝胶法、磁控溅射等制备方法可以得到纳米材料和薄膜材料。
4. 材料的应用研究：功能材料的最终目的是实现在各种领域的应用。
功能材料学通过对材料的性能与应用的关系进行研究，开发新型的应用领域，并提出改进现有应用的策略。
例如，利用具有导电性能的纳米材料制备柔性电子器件，实现在可穿戴设备、柔性屏幕等领域的应用。
功能材料学的发展对于推动科技进步和解决现实问题具有重要意义。
随着科技的不断进步和社会的发展需求，人们对材料的功能性能提出了更高的要求。
功能材料学不断深化对功能材料的理解，不断研究材料的新性能和新应用，为我们创造更加美好的生活和未来做出巨大贡献。
功能材料信息
、确 警
曹 镛 ， 男 ， １４ 年 １ 月 生 ， 湖 ９１ ０
今 任 华 南 理 工 大 学 材 料 学 院 教 授 。２ ０ 年 当 ０１ 选 中 国科 学 院 院士 ，２ ０ 年 当选 发 展 中 国 家 ０８ 科 学 院 （ ＷＡＳ 院士 。 Ｔ ） 曹 镛 教授 长 期从 事 有机 固体 、光 电高分 子 材 料 及 器 件 的研 究 。研 究 方 向主 要 有 光 电 高 分 子 材 料 合 成 和 表 征 ； 光 电器 件 制 各 和 表 征 ；器 件 物 理 研 究 。 具 体 包 括 发 光 材 料 及 器 件 、太 阳 能 电池 、场 发射 、 生 物 传 感 器 、 高 分 子光 电纳米 构相材 料 等 。 １９ 年前 ，曹镛 教 授 主 要在 钱 人元 先 生 ， ９８ 黑 田晴雄 教 授及Ａ． Ｈ ｅ ｅ教 授 指 导下 从事 有 Ｊ ｅｇ ｒ ． 机 固体 、 导 电聚 合 物 的 结 构 与 性 能 关 系 及 发 光 材 料 与 器 件 研 究 。 １９ 年 回 国后 在 华 南 理 ９８
１ ８ —９ ８ 任 中 国 科 学 院 化 学 研 究 所 ９ １１ ８ 年 马 研 究 室 副 主 任 。 １ ８ 年 获 东 京 大 学 体 ９７ 尊 学 位 。 ｌ８ 年 被 国 务 院 学 位 委 员 会 士 ９８ 博 士 生 导 师 。 １ ８ —９ ０ 任 美 国 加 州 ９ ８ １９ 年
＿●■ 八 韧● 宣 四 ｆ’＿ ’ ＿ － ， 《ＶＣ Ｃｅｌ ｂｒ ） Ｆ ｅ ｉＶ
国最 早 从 事 导 电 高 分 子 研 究 的 科 学 家 之 Ｕ 分乎 光 电 材 料 与 器 件 专 家 南理 工 大 学 教 授 ◆博 导 国科 学 院 院 士 屡中 国家 Fra bibliotek 学院 院士
信息功能材料
信息功能材料信息是一切行为的基础，没有信息就没有行动。
信息功能材料是指通过信息传递和处理来实现某种特定功能的材料。
信息功能材料的应用范围非常广泛，包括但不限于通信设备、传感器、智能材料等。
本文将就信息功能材料的定义、特点和应用进行探讨。
首先，信息功能材料是指能够传递、处理和存储信息的材料。
它们可以通过各种物理、化学和生物学的机制来实现信息的传递和处理。
例如，某些材料可以通过改变电场、磁场或光场的特性来传递信息；而另一些材料则可以通过化学反应或生物学过程来处理信息。
这些材料可以是传统的金属、陶瓷、塑料等，也可以是新型的纳米材料、生物材料等。
其次，信息功能材料具有多种特点。
首先，它们具有高度的敏感性和响应性，能够对外界的信息变化做出快速的响应。
其次，它们具有可调控性和可编程性，能够根据需要对信息进行精确的控制和编程。
再次，它们具有高度的集成性和互连性，能够实现多种信息处理功能的集成和互联。
最后，它们具有高度的稳定性和可靠性，能够长期稳定地传递和处理信息。
最后，信息功能材料在各个领域都有着重要的应用。
在通信领域，信息功能材料可以用于制造高性能的光纤、微波器件和天线，从而实现高速、高效的信息传输。
在传感领域，信息功能材料可以用于制造高灵敏度、高精度的传感器，从而实现对各种物理、化学和生物信息的快速、准确的检测和监测。
在智能材料领域，信息功能材料可以用于制造具有自感知、自诊断、自修复功能的智能材料，从而实现对外界环境的智能响应和适应。
综上所述，信息功能材料是一种能够传递、处理和存储信息的材料，具有高度的敏感性、可调控性、集成性和稳定性，广泛应用于通信、传感、智能材料等领域。
随着信息技术的不断发展和进步，信息功能材料的应用前景将会更加广阔。
希望本文的介绍能够对信息功能材料有所了解，为相关领域的研究和应用提供一些参考。
信息功能材料
信息功能材料信息在现代社会中扮演着非常重要的角色，它可以帮助人们获取知识、进行沟通、解决问题等。
信息功能材料是指通过各种载体传递信息的材料，如书籍、报纸、杂志、电视、互联网等。
本文将围绕信息功能材料展开讨论，探讨其在日常生活中的重要性以及对个人和社会的影响。
首先，信息功能材料在日常生活中扮演着非常重要的角色。
人们可以通过阅读书籍、报纸和杂志获取各种知识和信息，从而丰富自己的视野，提高自己的素质。
此外，电视和互联网也为人们提供了丰富的信息资源，人们可以通过这些渠道了解到世界各地的新闻、时事和娱乐资讯。
信息功能材料还可以帮助人们解决问题，比如在学习、工作和生活中遇到困难时，人们可以通过查阅相关的资料来获取帮助和支持。
其次，信息功能材料对个人和社会都有着重要的影响。
对于个人来说，信息功能材料可以帮助人们提高自己的知识水平，拓宽自己的视野，增强自己的能力。
通过获取信息，人们可以更好地了解世界，提高自己的竞争力，更好地适应社会的发展。
对于社会来说，信息功能材料可以促进社会的发展和进步。
通过传递信息，人们可以更好地了解社会的现状和问题，促进社会的改革和发展。
信息功能材料还可以帮助人们更好地进行交流和沟通，促进社会的和谐与进步。
总之，信息功能材料在现代社会中具有非常重要的地位和作用。
它可以帮助人们获取知识、进行沟通、解决问题，对个人和社会都有着重要的影响。
因此，我们应该重视信息功能材料，善加利用各种信息资源，不断提高自己的信息素养，更好地适应社会的发展和进步。
希望本文能够帮助大家更好地了解信息功能材料的重要性，引起大家对信息功能材料的重视和重视。
功能材料专业学什么
功能材料专业学什么功能材料专业是一门兼具理论与实践的学科，其主要研究对象为具备特定功能的材料，例如半导体材料、电子材料、光学材料、磁性材料等。
本文将介绍功能材料专业的学习内容和相关知识。
学习内容1. 材料科学与工程基础功能材料专业的学习首先需要掌握材料科学与工程的基础知识。
这包括材料的组成与结构、材料的物理、化学和力学特性等方面的知识。
通过学习这些基础知识，学生能够对不同材料的性能有一个系统的理解，为后续的专业学习打下坚实的基础。
2. 功能材料的设计与合成功能材料专业的核心内容之一是功能材料的设计与合成。
学生需要学习不同功能材料的设计原理和合成方法。
例如，学生需要了解半导体材料的能带结构和导电性，学习金属材料的合金设计和冶金工艺等。
这些知识将帮助学生理解不同功能材料的特性，为实际应用提供一定的技术支持。
3. 功能材料的性能测试与分析功能材料的性能测试和分析是该专业学习的重要内容之一。
学生需要学习各种材料性能测试的方法和仪器，掌握常见材料性能参数的测试和分析技术。
例如，学生需要学习材料的电学、光学、磁学等性能测试方法，以及材料的力学性能测试方法等。
通过这些学习，学生将能够对不同材料的性能进行全面的测试和分析。
4. 功能材料的应用与发展功能材料专业的学习也包括对功能材料应用和发展的研究。
学生需要了解不同功能材料的应用领域和潜在的发展方向，深入探索功能材料在电子、能源、生物医学等领域中的应用。
同时，学生还需要关注功能材料领域的最新研究进展，了解功能材料的前沿技术和未来发展趋势。
相关知识除了以上主要的学习内容外，功能材料专业的学生还需要具备以下相关知识：•物理学和化学的基础知识，包括力学、电磁学、热学、量子力学、有机化学、无机化学等；•材料分析与表征方法，包括扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、能谱分析等；•材料制备技术，包括溶胶凝胶法、薄膜制备技术、纳米材料制备技术等；•材料工程的基本原理，包括材料的选择与设计、材料的成型工艺等。
《功能材料》教学大纲-(修改稿)
《功能材料》课程教学大纲一、课程基本信息1、课程名称（中/英文）：功能材料/ Functional Materials2、课程性质：专业限选课3、周学时/学分：4/24、授课对象：应用化学二、课程简介功能材料是一大类具有特殊电、磁、光、声、热、力、化学以及生物功能的新型材料，是信息技术、生物技术、能源技术等高技术领域和国防建设的重要基础材料，同时对改造某些传统产业，如农业、化工、建材等，起着重要的作用。
本课程重点介绍当今各种功能材料的研究发展状况，以及相关结构与性能和应用情况。
三、教学目的与基本要求(注：必须明确要达到的知识、能力要求)使学生了解功能材料在材料科学中的地位以及功能材料的特点，掌握典型的功能材料的基本原理、材料类型以及主要用途；使学生既有坚实的功能材料物理基础，又有一定的实用材料的基本性能和应用知识。
通过本课程学习，使学生对典型功能材料，如能源材料、信息功能材料、梯度功能材料、功能合金和智能材料等研发现状及其应用有一定的了解，掌握各种功能材料结构与性能的基本关系。
要求学生能够在识记的基础上，较好地理解所学内容，全面正确地掌握基本概念、基本原理，并且能够进行简单分析和判断。
以学生为中心，在不断扩充奠定学生材料知识基础上，使之具备相关文献查阅、获取和分析评述的能力，培养他们的学习兴趣，分别以自我和群组的方式不断学习，主动关心认识周围世界的材料，喜欢材料的世界，有为创造、改良和完善材料而努力的意愿，从而形成一段有意义的学习经历。
四、教学进度表五、考核方式和成绩评定办法1、考核方式：资料查阅、专题分组讨论报告、开卷考、总结报告、闭卷考2、成绩评定办法：平时作业及课程参与、资料查阅及分组讨论、期中考核、课程小结报告、期末考核成绩分别为15%、10%、20%、15%、40%.六、正文第一章绪论（教学时数2）教学目的：本章主要是简要介绍功能材料的发展、分类，以及新型功能材料的研究进展。
讨论分析六大类新型功能材料的发展现状和功能材料的分类。
信息功能材料与器件-国风云
(n1 n2 ) ≈ (n1 n2 )
n1 n2
由图知：0<V<V1=2.405时，光纤中 只能传输一个模式的光波，即基模 (HE11)可以传播，这种光纤称单模光纤。 当V>V1=2.405时，光纤中传输模是多 个， 这种光纤称多模光纤。
一、光纤结构与传光特性
2.4 光纤的传输损耗 光纤的损耗导致光信号的衰减,是光纤的一个重要指标,常用衰减常数A表示。
二、光纤传感原理与器件构造
光纤传感的基本原理就是光纤传感器的调制原理,也就是研究外界变化量（力、 光纤传感的基本原理 电、光、热、磁、化学、生物等）的作用如何使光纤中传输光的特性参数 （光的振幅、相位、偏振态、波长）发生变化的规律. 传感器的基本构造原理是将光源入射的光束经由光纤送入调制区,在调制区内, 传感器的基本构造原理 外界被测参数与进入调制区的光相互作用,使光的光学性质(如强度、波长、 频率、相位、偏振态等)发生变化成为被调制的信号光, 经光纤送入光敏器件、 解调器而获得被测参数.传感过程中,光纤可起到导光器和光调制器的作用. 光纤传感器按其传感原理分为两类：一是传光型光纤传感器,一是传感型光纤 光纤传感器按其传感原理分为两类 传感器.两类传感器构造基本相似,都由光源、入射光纤、调制器、出射光纤 和光敏器件组成.前者光纤仅起导光作用,后者光纤兼具导光和光调制器功能.
n2 sinθ c = n1
θ > θ c = arcsin
2
n2 n1
nห้องสมุดไป่ตู้ sin c = 1 2 n 1
图中n1，n2分别为纤芯和包层的折射率，n0为光纤周围媒质的折射率。
一、光纤结构与传光特性
2.2 梯度光纤中光线传输 子午光线的传播 如图可将光纤分为若干阶梯状薄层，认为各薄层的折射率一 定，可采用类似前述的均匀折射率（阶跃光纤）全反射方法分析。例如入射到纤 芯中央折射率最高处的三束光线在各层界面上按折射定律产生折射，并依次进入 折射率较低的薄层中，期间入射角逐渐减小。 光线①入射角最大，大于临界角ψc，经各界面折射后，进入包层中，形成辐 射模，不能在光纤中传播。 光线②入射角较①小，经数次折射后，可在某一界面满足全反射条件而被折 回，趋向中心高折射率层，以至光线与轴向之间夹角变大，到达某一界面后再次 被折回，重复上述过程，因此光束以传输模形式被限制在纤芯内传播。 光线③的入射角比②更小，因此将在比②更靠近光纤中心轴的界面间重复地 进行反射，并沿轴向传播。
信息功能材料
单晶硅的太阳能转化效率最高。
北方晴朗的天空色温最高8000k-8500k,蜡烛光的色温最低2000k。
晶体的特征：有规则的外形，均匀性，解离性，固定的熔点，各向异性。
立方结构中的晶面指数的求法。
多晶体是不透明的，有固定熔点的。
液晶显示器的原理：偏振光的透振，不同的电场大小形成不同的灰阶亮度。
密度最小的金属是锂锇密度最大(25℃是22.57g/cm3) 银导热性最强铂延性最突出金展性最优铬硬度最高(8.5) 钨熔点最高(3410℃)什么是液晶材料？液晶材料有什么基本特性？答：液晶态是一种介于晶态和液态之间的过渡状态。
具有液体的流动性，微观上分子位置无序，但结构上排列长程有序。
固态的高分子材料具有液晶态结构，具有取向结构，称之为液晶高分子材料。
（由于其光电效应被应用于低电压和轻薄短小的显示组件上）液晶主要具有光电性质，液晶分子大多由棒状或盘状分子形成(还有由长链或盘状分子连接而成的柔性长链聚合物、由双亲分子自组装而成的膜),所以与分子长轴平行或垂直方向的物理特征会有所差异，这就是液晶分子结构的异方性．由于液晶分子结构的异方性，所以液晶分子在介电系数和光电系数等光电系数上都具有异方性．液晶显示器的基本工作原理是什么？答：首先有偏振片透光原理：偏振片只允许偏振方向与它的偏振化方向平行的光透过，如果让两个偏振片的偏振化方向相互垂直，由于第一次出射光的偏振方向与第二个偏振片的偏振化方向垂直，光不能通过第二个偏振片．把液晶放在两个偏振片之间，在向列型液晶中，棒状分子的排列是彼此平行的．如果上下两玻璃棒定向是彼此垂直的，液晶分子将采取逐渐过渡的方式被扭转成螺旋状．如果有光线进入,通过第一个偏振片后，将被液晶分子逐渐改变偏振方向.由于光线沿着分子排列的方向传播，光线最终将从另一端射出．如果两玻璃板之间加上电压，分子排列方向将与电场方向平行，光线由于不能扭转将不会通过第二个极板．液晶显示器就是利用这一特性，在上下两片栅栏相互垂直的偏光板之间充满液晶，利用电场控制液晶的转动．不同的电场大小就会形成不同的灰阶亮度．液晶显示器的核心组件有哪些，各具有什么功能？答：Light Guiding Plates光导向板（光传播的空间）、Reflector Sheet反光纸（与光源呈相对方位）、Light Collimator Films光准膜（引导更多的光进入狭窄圆锥体/视角）、Diffusers柔光镜/扩散器（提高空间统一的背光，提高不均匀的背光）、Polarizers偏振、Non - Absorptive Polarizers非吸收偏振（亮度的增强）、Quarter Wave Plates1/4玻片（应用-反射液晶显示器）、Compensation Films补偿膜（用盘状液晶分子为视角补偿，改进观测角宽视野的膜）、Color Filters色滤镜（大约只有1 / 3的光传输的输入。
信息功能陶瓷材料
二 鲍林规则
鲍林规则的特点： 鲍林规则的特点：以正离子的配位多面体作为基本结 构单元来考察离子晶体的结构，而不是以点阵、 构单元来考察离子晶体的结构， 而不是以点阵 、晶胞的 角度来描述，因而对复杂结构的讨论带来方便。 角度来描述，因而对复杂结构的讨论带来方便。
1）鲍林第一规则—配位多面体规则（几何角度） ）鲍林第一规则 配位多面体规则 几何角度） 配位多面体规则（ 2）鲍林第二规则—电价规则 ）鲍林第二规则 电价规则 3）鲍林第三规则一多面体组联规则 ） 4）鲍林第四规则一高价低配位多面体远离法则 ） 5）鲍林第五规则一结构简单化法则（节约规则） ）鲍林第五规则一结构简单化法则（节约规则）
功能陶瓷的典型结构
其中，容差因子t=0.71~1.1, t=1时为理想结构 ； 时为理想结构； 其中 ， 容差因子 时为理想结构 R 离子半径比较相近， + RO = 2 ( RB + RO (3)A、O离子半径比较相近)， A与O离子共同构成 、 A 离子半径比较相近 ⋅ t 与 离子共同构成 面心立方密堆积； 面心立方密堆积； (4)正、负离子电价之间应满足电中性原则； 正 负离子电价之间应满足电中性原则； (5)A、B位正离子电价加和平均为 位正离子电价加和平均为(+6)便可。 便可。 、 位正离子电价加和平均为 便可 简单的：A1+B5+O3， 简单的： A2+B4+O3， A3+B3+O3， 复杂的： 复杂的：A(B′1-xB″x)O3, (A′1-xA″x)BO3, (A′1-xA″x)(B′1-yB″y)O3；
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信息功能材料学第一章：半导体材料1，本征半导体的能带结构课分为：直接带隙半导体，间接带隙半导体。
2，半导体掺杂工艺主要有：扩散，离子注入等。
3，向半导体中掺杂高价杂质时，杂质原子提供的价电子数目多于半导体原子，多余的价电子很容易进入导带而成为电子载流子，半导体的电导率也随之增加，这种提供多余价电子的掺杂称为施主掺杂。
向半导体中掺杂低价杂质时，杂质原子提供的价电子数目少于半导体原子，很容易在价带形成空穴，半导体的电导率也随之增加，这种掺杂称为施主掺杂。
4，np=Ne*Nv*exp(-Eg/k B T)；Eg=Ec-E V；Eg------半导体的禁带宽度5，非平衡载流子主要影响少子。
当半导体承受外界作用时，除热平衡载流子外，还将产生非平衡载流子。
非平衡载流子的复合过程分为直接复合和间接复合。
直接复合是指电子直接从导带跃迁至价带的过程。
6，半导体的电导率是由载流子浓度和载流子迁移率共同决定的。
7，对于本征半导体来说，载流子浓度仅与温度有关；对于杂质半导体而言，载流子浓度由半导体掺杂浓度和温度共同决定。
8，半导体光吸收的机制：本征吸收，激子吸收，杂质吸收，自由载流子吸收，声子吸收。
9，半导体光吸收机制中，除声子吸收外，都将产生额外的载流子，由于半导体的电导率与载流子浓度成正比，所以光照可以引起半导体电导率的增加，这部分增加的电导率称为光电导。
10，如果磁场方向与电流方向垂直，导体中就会在磁场和电流方向上产生电场，这就是霍尔效应。
11，半导体置于磁场中，半导体的电阻会增加，这种效应称为半导体的磁阻效应。
磁阻效应分为物理磁阻效应和几何磁阻效应。
理磁阻效应主要是由于载流子在磁场作用下做螺旋运动，导致载流子散射概率增加二引起的电阻增加现象。
几何磁阻效应主要是由于样品的形状引起的电阻增加的现象。
12，块状半导体单晶制备技术中，广泛应用的是：切克劳斯基法（提拉法）；布里奇曼法（坩埚下降法）。
13，半导体薄膜制备方法：磁控溅射；分子束外延，金属有机化学气象沉积。
14，GaAs半导体的应用：①砷化镓的禁带宽度达工作温度大，适合制作大功率器件。
②电子迁移率高，有效质量小，用GaAs制作的半导体器件工作速度快，噪声低。
③GaAs为直接带隙半导体，光电转换效率和发光效率都很高，适合制作太阳能电池，发光二极管，半导体激光器。
④GaAs光吸收系数高，适合制作红外探测器件。
15，半导体的四种效应：①光照下产生电压——光生伏特效应②导电方向性——整流效应③光照下电导增加——光电导效应④电阻随温度的上升而降低——温度效应16，半导体带隙变化规律：共价键越强，Eg越大。
同一周期的元素从左到右原子序数增加，原子核对电子的引力越大，共价键越弱，Eg也逐渐减小，对于化合物半导体，Eg也随共价键增强而变大。
第二章：光纤通信材料1，光纤是中央介质的折射率比周围介质高，利用光在两种介质界面上的全反射来约束广波，从而实现光在中央介质中得定向传输。
2，光纤是一种介质光波导，包括纤芯和包层。
3，按纤芯折射率不同，光纤分为阶跃折射率型光纤（阶跃光纤）和梯度折射率型光纤（梯度光纤，渐变光纤）。
4，按光纤传输特性不同，光纤又可分为单模光纤和多模光纤。
5，相应于临界角的入射角反映了光纤聚光能力的大小，称为孔径角。
(公式见书P90)6，管线的损耗：材料的吸收损耗和散射损耗。
7，瑞利散射是由光纤材料在固化时局部密度起伏引起折射率不均匀而产生的。
瑞利散射损耗与光波波长的四次方成反比。
当入射光接近或小于散射体的尺寸时，瑞利散射总存在。
8，光纤中输入一个光脉冲，传播一段距离后产生延迟畸变的现象称为色散现象。
9，色散产生原因：光纤中组成光脉冲的各模量的分量和频谱分量的传播常数不同，因而传播速度也不同，导致群时延弥散，从而使光脉冲展宽。
10，色散分类：多模色散，材料色散，波导色散。
11，制造石英光纤主要包括两个过程，即制棒和拉丝。
12，工业生产大都采用气相沉积法制备优质的石英光纤。
13，石英光纤的损耗特性：吸收损耗，散射损耗，弯曲损耗和涂覆层造成的损耗。
14,1.55微米处的理论最小损耗指值为0.1dB·kmˉ1.是现代光纤通信技术发展的波长范围。
15，光纤技术主要用于：光纤通信技术，光纤传感技术。
第三章：光电显示材料1，在光子的作用下价带电子受到激发但尚不能进入导带成为自由电子，即仍然受到空穴库仑场的作用，形成相互束缚的受激电子-空穴对，对外呈中性，这种彼此相互束缚的受激电子和空穴组成的系统称为激子。
2，半导体的无辐射复合：俄歇复合，表面复合，通过缺陷或掺杂物的复合。
3，俄歇复合是由三个载流子的相互作用，即发生碰撞所引起。
把半导体中发生的碰撞复合和电离称为俄歇复合和俄歇电离，或者称为俄歇效应或俄歇过程。
4，超过发光体所处的温度下热辐射的辐射，并且这种辐射具有超过光振动周期的持续时间，称为魏德曼-瓦维洛夫发光定义。
5，余晖时间小于1/10^8的发光称为荧光，大于1/10^8的发光称为磷光。
6，发光的分类：光致发光，化学发光，摩擦发光，阴极射线致发光，电致发光。
7，光电显示材料；发光显示材料，受光显示材料。
8，发光就是将处于低能量状态的电子激发到高能量形态，然后被激发的电子从高能级状态返回到低能量状态，将这个能量差以光的形式释放的现象。
荧光体内的电子受到加速电子射线的激发而从低能量状态跃迁到高能量状态并伴随发光的现象，称为阴极发光。
9，吸收了短波长光后，处于激发态的原子回到基态时发射出长波光的现象即为光致发光。
10，热致液晶又可分为向列相，胆甾相，近晶相。
11，电致变色是指在外加电场或电流作用下物质的光学性能在可见光波长范围内产生稳定可逆变化的现象。
12，CRT：阴极射线管VFD：真空荧光显示LED：发光二级管OLED：有机发光二级管LCD：液晶显示器FED：场发射显示PDP：等离子显示OEL第四章：信息存储材料1，磁存储的模式主要分为三种：水平存储模式、垂子存储模式、杂化存储模式。
2，磁头的基本功能，记录，重放，消磁。
3，磁头按工作原理不同不同，可以分为磁阻式磁头和感应式磁头。
4，光盘存储是利用激光的单色想干性，将要存储的信息，模拟量和数字量通过调制激光在记录介质上聚焦，以形成极微小的光照微区，使光照部分发生物理化学变化使光照微区的某种化学性质与周围介质有较大反衬度，从而实现信息的存储。
5，光盘是由基片、存储介质、保护层组成。
6，从存储功能进展的角度，可将光盘分为：只读存储，一次写入存储，可擦重写存储，直接重写存储。
从记录介质的存储机理的角度可分为：磁光型存储，相变型存储。
7，全息是指物体整个空间情况的全部信息。
全息存储是指同时存储物光的强度分布和位相分布，即记录了物体的全部信息。
第五章：信息获取材料1，光电效应是指物质在光作用下释放电子的现象，可分为外光电效应和内光电效应。
外光电效应是指吸收光子后受激电子能够逸出半导体之外即产生光电子发射的现象。
内光电效应是指半导体的电性能发生变化，但是受激电子并不逸出材料之外的现象。
在p-n结等存在不均匀性的半导体或者处于一定不均匀条件下的均匀半导体中，内光电效应的结果是产生光电势，这种现象称为光生伏特效应。
2，噪声：光子噪声，热激噪声，产生-复合噪声，陷阱效应噪声，1/f噪声。
3，通常把丹倍效应和光磁电效应统称为体积光生伏特效应。
4，红外探测器材料可分为光子探测器材料和热探测器材料。
5，热释电红外探测器由单晶小薄片的热电晶体所制成。
热电晶体具有自发极化特性，它在自然条件下，内部某些分子的正负电荷重心不重合，形成一个固有偶极矩，在垂直机轴的两个端面上出现大小相等、符号相反的面束缚电荷。
当温度变化时，晶体中离子间的距离和键角发生变化，从而使偶极矩极化强度及面束缚电荷的发生变化，从而使偶极矩化强度及面束缚电荷发生变化，结果造成过剩电荷，在垂直极轴的两端面之间出现微小电压，当用导线连接时就会产生电流。
第六章：信息功能陶瓷材料1，功能陶瓷的典型结构：金红石型结构，钙钛矿型结构，尖晶石型结构。
2，任何介电质在电场作用下，总是或多或少地把部分电能转变为热能而使介电质发热，在单位时间内因发热而消耗的能量称为介电质的损耗功率或简称为介质损耗，常用tan△来表示。
3，电介质的分类及相互关系。
（见书P416）————重点4，铁电体是在某温度范围内可以自发极化，并且自发极化方向可随外电场做可逆转动的晶体。
5，铁电体存在若干个小区域，每个小区域内部电偶极子沿同一方向，这些自发极化方向的小区域称为电畴，畴的间界称为畴壁。
6，陶瓷材料的制备工艺包括原料，成型和烧成。
第七章：非线性光学晶体材料1，在外加电场作用下引起晶体折射率发生变化的效应，称为电光效应。
2，光致折射率变化效应是指在光辐照射下，某些电光材料的折射率随光强的空间分布而变化的现象。
3，从晶体的折射率变化出发，将具有频率转换效应、电光效应和光折变效应的晶体统称为非线性光学晶体。
4，从可见光到红外波段的频率转换晶体：磷酸二氢钾结构型晶体（KDP），磷酸钛氢钾结构型晶体（KTP）。
5，紫外波段的频率转换晶体：偏硼酸钡（BBO），三硼酸锂（LBO）。
第八章：固体激光材料1，激光固有的四大特征：单色性，相干性，方向性和高亮度。
2，常用固体激光工作物质有：红宝石，掺钕钇铝石榴石（Nd:YAG）和钕玻璃。
3，基质材料有晶体和玻璃两大类。
4，激活离子主要包括稀土离子、过渡族金属离子和锕系离子。