1.原子物理： 研究高温等离子体微观过程研究，原子分子团簇的结构、光谱和碰撞过程研究，高电荷态离子相关物理，激光与物质的相互作用，材料的物理设计及制备，分子纳米物理。
2.生物物理学： 生物物理学是 20 世纪中叶以后逐渐形成，由物理学与生物学相互结合而产生的新兴边缘交叉学科，是当代自然科学发展最迅速的部门之一。生物物理学是运用物理学的理论、技术和方法，研究生命物质的物理性质、生命过程的物理和物理化学规律，以及物理因素对生物系统作用机制的科学。生物物理学研究的内容十分广泛，一般分为量子生物物理、分子生物物理、细胞生物物理和复杂体系的生物物理等几部分;涉及的问题则几乎包括生物学的所有基本问题。近年来生物物理学的发展趋势着重在与更广泛的学科领域交叉，如数学、信息学等。本学科的研究方向主要为：神经生物物理，脑功能成像及其应用，神经信息学与生物信息论，理论生物物理，计算神经科学。
3.凝聚态物理： 凝聚态物理则是研究凝聚态物质的结构和组成粒子﹙如原子、分子、离子、电子﹚之间相互作用与运动的规律并阐明其性能和用途的科学。它是物理学中门类繁多、内容丰富、发展迅速、应用广泛的一个分支学科，已成为当今物理学异常活跃的研究领域。这个专业方向是中国学生主要申请的专业方向之一，比较容易获得奖学金。北京大学和南京大学在这个领域非常强。
4.宇宙学： 将宇宙作为一个整体来研究的科学分支统称为宇宙学。对于宇宙学家来说，有关宇宙的构造和历史方面的问题
其实就是有关万有引力作用的问题。由于万有引力能相隔很远发生作用，所以它是对宇宙整体性质影响最大的力。我们现有的关于万有引力的最好理论仍是爱因斯坦的“相对论”，因此，大部分宇宙学都在努力探索如何将爱因斯坦的理论应用于整个宇宙。
5.高能物理学： 高能物理学又称粒子物理学或基本粒子物理学，它是物理学的一个分支学科，研究比原子核更深层次的微观世界中物质的结构性质，和在很高的能量下这些物质相互转化的现象，以及产生这些现象的原因和规律。它是一门基础学科，是当代物理学发展的前沿之一。粒子物理学是以实验为基础，而又基于实验和理论密切结合发展的。北京大学在这个领域的研究实力非常强，在粒子物理实验方面有很强的实力。
6.计算物理学： 计算物理是计算机科学、计算数学与物理之间的新兴边缘学科，是公认的与理论物理、实验物理并列的物理学第三大支柱。
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