首次揭示電子束輸運新機製
在物理學領域中，相對論電子束在固體(ti) 密度等離子體(ti) 中的輸運問題是強激光與(yu) 物質相互作用研究中的難點問題，也是天體(ti) 高能宇宙射線、新型粒子加速器、阿秒脈衝(chong) X射線、太赫茲(zi) 、激光核聚變等應用研究領域的重要前沿科學問題。近十幾年來，相對論電子束輸運問題引起了國內(nei) 外研究人員的廣泛關(guan) 注，也獲得了許多新結果，但相對論電子束流輸運的微觀物理機理仍然未完全清楚。 深圳技術大學高能量密度物理研究團隊自成立以來，一直從(cong) 事強激光相關(guan) 的基礎及應用研究，針對其中的核心物理規律問題進行了長期的探索研究。團隊基於(yu) 學校先進材料測試技術研究中心的六百萬(wan) 億(yi) 次/秒超算仿真模擬平台，從(cong) 輸運理論、相對論粒子模擬、全電磁粒子-流體(ti) 混合模擬出發，係統研究了束橫向尺寸為(wei) 趨膚深度量級（遠小於(yu) 0.1微米）的相對論電流細絲(si) 在固體(ti) 密度等離子體(ti) 中的演化物理過程。經過團隊反複摸索和嚐試，成功建立了電流細絲(si) 的輸運理論，發現在自生強靜電場的調製作用下，電流細絲(si) 在數飛秒內(nei) 演化為(wei) 納米尺度的微束團結構，首次從(cong) 微觀動理學角度揭示了超短時空尺度下的電子束輸運新機製。 圖｜每秒六百萬(wan) 億(yi) 次計算速度的超算仿真實驗室 成果在物理頂級期刊《物理評論快報》上發表 這項研究發現了相對論電子束流在稠密等離子體(ti) 中輸運的新物理機製，填補了微電子束輸運理論方麵的空白，是團隊在該研究領域上的突破和創新，為(wei) 同領域研究人員提供了新的研究思路和方向。相關(guan) 研究成果對激光慣性約束核聚變、激光加速器、阿秒脈衝(chong) X射線、太赫茲(zi) 等應用具有重要意義(yi) ，同時有望催生新的應用方向，如材料超快加熱等。 圖｜由於(yu) 等離子體(ti) 自生強靜電場的調製作用，相對論電流細絲(si) 在稠密等離子體(ti) 中演化為(wei) 納米尺度的微束團結構 2021年，這項研究成果發表在《物理評論快報》（Physical Review Letters），雜誌審稿專(zhuan) 家給予高度評價(jia) ，認為(wei) 該成果對理解強激光驅動的相對論電子輸運物理機理起到了重要推動作用。論文所有作者均來自我校，第一作者為(wei) 團隊的博士後李然，第一通訊作者為(wei) 黃太武副教授。 此項研究得到了科技部國家重點研發計劃“強激光驅動新型粒子源和輻射源研究”項目、國家自然科學基金項目、深圳市超強激光與(yu) 先進材料技術重點實驗室項目、以及我校高層次人才科研啟動項目的資助與(yu) 支持。 高能量密度物理研究團隊介紹 高能量密度物理研究團隊是我校先進材料測試技術研究中心成立以來，組建的十個(ge) 科研團隊之一。團隊主要依托我校超強激光綜合實驗平台及超算仿真模擬平台，通過理論模擬與(yu) 物理實驗相結合，致力於(yu) 掌握激光驅動先進粒子源與(yu) 輻射源的核心物理規律，理解和認識激光聚變基礎物理及實驗室天體(ti) 物理研究中的重要前沿科學問題，推動強激光在高溫高壓極端條件下物質科學中的重大應用。 圖｜先進材料測試技術研究中心科研團隊 未來，團隊將基於(yu) 我校超強激光綜合實驗平台，與(yu) 國內(nei) 外優(you) 勢單位緊密合作，瞄準深圳市的激光製造業(ye) 、生物醫藥業(ye) 、半導體(ti) 製造業(ye) 、精密儀(yi) 器設備產(chan) 業(ye) 等的技術發展提升需求，在高能量密度物理基礎研究與(yu) 應用基礎研究方麵開展具有重大影響的前瞻性、原創性、顛覆性的創新研究。
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