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10月3日,2023年諾貝爾物理學(xué)獎揭曉,授予美國科學(xué)家皮埃爾·阿戈斯蒂尼、德國科學(xué)家費倫茨·克勞斯和瑞典科學(xué)家安妮·盧利爾,以表彰他們在“為研究物質(zhì)中的電子動力學(xué)而產(chǎn)生阿秒光脈沖的實驗方法”方面所作出的杰出貢獻(xiàn)。而記者從深圳技術(shù)大學(xué)獲悉,該校圍繞“阿秒光脈沖”相干光源研究已獲得多項重要進(jìn)展。
此次獲獎的阿秒光脈沖究竟有何重要性?深圳技術(shù)大學(xué)工程物理學(xué)院院長、先進(jìn)材料測試技術(shù)研究中心主任周滄濤教授表示:“激光技術(shù)的不斷發(fā)展使得人們可以在越來越短的時間尺度內(nèi),探究物質(zhì)內(nèi)部的變化過程。”他解釋說,今年的諾貝爾物理學(xué)獎獲獎?wù)呃脤嶒烌炞C了一種產(chǎn)生阿秒(as,10的負(fù)18次方秒)脈沖光的方法,這種脈沖足夠短,足以捕獲原子和分子內(nèi)部演變的圖像。
阿秒光脈沖的誕生將人們在超短激光脈沖和超快光學(xué)研究領(lǐng)域的能力首次推進(jìn)到了阿秒量級,開辟了阿秒光譜學(xué)和阿秒物理學(xué)的全新學(xué)科領(lǐng)域。深技大工程物理學(xué)院黃太武教授表示,阿秒光脈沖在原子、分子、納米體系甚至固體中超快電子運動的探測和調(diào)控等基礎(chǔ)研究方面具有重大應(yīng)用價值。深技大工程物理學(xué)院李露副教授則認(rèn)為,阿秒光脈沖同時也有利于超快信息技術(shù)、化學(xué)、材料科學(xué)和生命科學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域的研究發(fā)展。
作為人類挑戰(zhàn)最短脈沖寬度世界紀(jì)錄極限的工作,目前阿秒脈沖不僅繼續(xù)朝著脈寬越來越短的方向發(fā)展,而且也向?qū)?yīng)更高強(qiáng)度的大脈沖能量、更高光子能量的極短波長、更高平均功率的高重復(fù)頻率方向邁進(jìn),以滿足在不同應(yīng)用方面的需求。
記者獲悉,深圳技術(shù)大學(xué)工程物理學(xué)院研究團(tuán)隊近年來圍繞阿秒脈沖相干光源研究也獲得了多項重要進(jìn)展:從理論上提出了電子束驅(qū)動的全新相干輻射機(jī)制,突破了經(jīng)典相干輻射理論對電子束尺寸的限制,獲得了阿秒脈沖的高亮度相干極紫外光源,相關(guān)工作被國際物理學(xué)頂級期刊《物理評論快報》接收。
同時,團(tuán)隊還成功搭建了阿秒光源的產(chǎn)生、表征及應(yīng)用的綜合實驗平臺。為了增強(qiáng)極紫外波段的光子產(chǎn)額,該實驗平臺分別采用了兩套高重復(fù)頻率的激光器系統(tǒng)作為驅(qū)動光源:一套80W、50kHz-20MHz的光纖激光系統(tǒng)和一套1kHz/1TW的鈦寶石激光系統(tǒng)。
值得一提的是,深圳技術(shù)大學(xué)工程物理學(xué)院正大力推進(jìn)國內(nèi)高校首個大型超強(qiáng)激光綜合實驗平臺(高功率納秒-皮秒-飛秒激光裝置)——辰光系列裝置建設(shè),該平臺建成后將為用戶提供高通量、高重復(fù)頻率的阿秒脈沖光源,滿足原子、分子、凝聚態(tài)物理、化學(xué)、生物等諸多學(xué)科的不同研究需求。
(文章來源:深圳商報)
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