课题组简介
主要成员：学科带头人 薛具奎 教授 博士生导师
唐荣安 副教授 张爱霞 副教授 徐红萍 讲师 高继明 讲师
本课题组是在薛具奎教授的带领下，主要在两个领域里从事研究工作，一是超冷量子气体在光晶格中输运特性与量子操控、在外场中集体激发及相变特征以及超冷量子气体中的非线性物质波等，二是等离子体不稳定性及激光—等离子体相互作用特性。研究成果得到5项国家自然科学基金3项甘肃省自然科学基金资助，发表SCI收录论文100余篇，其中在国际物理学顶级刊物Phys. Rev. Lett上发表1篇、在国际物理学标志性刊物Phys. Rev. A(E)上发表10余篇。
研究领域
1、超冷原子分子理论
玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）的实现掀起了超冷原子分子物理研究的热潮。玻色-爱因斯坦凝聚是一全新的超低温量子物态，被称为物质的第五态。处于这种状态的大量原子行为像单个粒子一样，是一种宏观量子简并现象，具有强相干性。而超冷简并费米气体的实现更让科学家们着迷和惊喜，并更加激发了人们研究超冷简并量子气体的热情。超冷量子简并气体所具有的奇特性质使它不仅具有理论上的意义，而且在原子操控、原子相干与原子激光、原子钟、量子信息与计算、芯片技术、精密测量和纳米技术等领域有重要的应用前景，成为当今物理学领域的一个研究热点。超冷原子之间及其与外场之间的相互作用产生了极其丰富的动力学行为、复杂的物理现象以及新的物理问题。我们在该领域开展了一系列富有特色的工作：
（1）超冷量子简并气体在光学晶格中输运特性与量子相变
包括超冷量子简并(混合)气体在高维方形和环形光学晶格中稳定性、声波激发、能带结构、隧穿特性、超流-绝缘态转变、物质波干涉、局域化特征及自囚禁现象等。
（2）超冷量子简并气体在外场中集体激发及相变特征
包括超冷量子简并(混合)气体在外势场中的基态性质、非线性模－模耦合特征、量子拍现象、参数共振特征及其引起的相分离特征及热力学性质等。
（3）超冷量子简并气体中非线性物质波
包括超冷量子简并(混合)气体在外场中非线性物质波的激发、演化规律、稳定性、相互作用特征以及利用Feshbach共振技术和激光场对物质波的调控等。
2、经典与量子等离子体不稳定性与非线性过程
主要研究复杂经典与量子（超低温、纳米器件中）等离子体性态、不稳定性以及等离子体集体运动规律、等离子体与电磁场、激光场及其它形态物质的相互作用等。等离子体物理的涉及领域广、学科交叉多、应用前景好。因此，对等离子体物理中这类问题的深入研究，对解决各分支领域中带有共性的理论问题、促进等离子体技术的发展和应用都具有重要的科学意义和实际意义。本课题组在该方向作了一些探索研究: （1）强激光场与等离子体相互作用。（2）复杂等离子体中不稳定性，包括边界不稳定性、平行调制不稳定性、斜调制不稳定性、高维、非平面调制不稳定性以及非均匀、耗散复杂等离子体调制不稳定性等，分析了发生调制不稳定的临界条件以及复杂等离子体物理要素对调制不稳定性的影响。（3）复杂等离子体中非线性波的激发机制、传播特性及其动力学对非线性波模态和特性的影响，特别将这一研究也推广到了高维、非平面以及非均匀、耗散复杂等离子体。
人才培养
培养博士研究生6名、硕士研究生39名，成立本科生科技创新团队—“BEC探究”。
合作交流
北京应用物理与计算数学研究所、中科院物理所、北京师范大学、北京大学、中科院武汉物理与数学所。
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