廖国前

简介


廖国前,中科院物理所特聘研究员,博士生导师,国家优秀青年科学基金获得者。本科毕业于华中科技大学,2016年于中国科学院物理研究所获得博士学位,2016-2020年先后于上海交通大学和英国卢瑟福实验室从事博士后研究。2020年1月份通过中国科学院国外杰出人才引进计划,加入中国科学院物理研究所L05组(http://highfield.iphy.ac.cn/)。



目前主要利用国内外先进的超快超强激光装置,从事超强激光与物质相互作用驱动的太赫兹辐射及其应用研究。现已在国内外学术期刊上发表SCI论文40余篇(其中以第一作者发表2篇PRL、1篇PNAS和1篇PRX),国际会议邀请报告10多次。曾获全球物理与天文学会杰出论文奖、蔡诗东等离子体物理奖、中科院院长特别奖、2015年中国光学重要成果等奖项和荣誉。目前担任《High Power Laser Science and Engineering》青年编委。


主要研究方向


超快超强激光(2018年诺贝尔物理学奖)的快速发展,为人类提供了前所未有的极端物理条件和全新实验手段。超强激光与物质相互作用成为现代光学乃至物理学研究中一个综合交叉的前沿领域。强激光和等离子体相互作用可以产生不同波段的新型超快辐射,其中太赫兹(THz)辐射在电磁频谱中位于微波和红外波之间,是目前人类开发利用相对最少的一个波段,但由于其独特性质,成为世界各国争先抢占的战略频谱资源。



具体研究方向包括:超强激光驱动的新型高功率太赫兹辐射源及其应用、强太赫兹波与物质相互作用、太赫兹强场物理等。这些工作既将拓宽强激光和等离子体科学的应用范畴,也将开辟强太赫兹脉冲在物质科学、生命科学、超快化学等领域的潜在应用。


过去的主要工作及获得的成果


过去几年,致力于研究强激光与等离子体相互作用产生大能量、高功率太赫兹辐射的新方案,在太赫兹产生机制和性能指标两个方面,取得了系列重要突破,获得了国际领先的强太赫兹辐射源。1) 提出并实验验证了一种基于等离子体波的全新太赫兹产生机制;2) 提出并实验演示了一套比较完备的基于超热电子的太赫兹产生模型;3) 创造了太赫兹脉冲能量和峰值功率的新世界纪录。研究工作被Nature Photonics、Physics World等国内外重要科学期刊亮点报道,应邀在本领域重要学术会议做keynote和邀请报告多次。



主要利用的实验平台包括:物理所自行研制的极光系列极光装置,上海交通大学200TW飞秒激光装置,英国卢瑟福实验室Vulcan皮秒拍瓦激光系统等。每年都有在国内外大型激光装置上开展实验的机会。


代表性论文及专利


1. G.-Q. Liao et al., Towards terawatt-scale spectrally tunable terahertz pulses via relativistic laser-foil interactions, Phys. Rev. X 10, 031062 (2020).



2. G.-Q. Liao et al., Multimillijoule coherent terahertz bursts from picosecond laser-irradiated metal foils, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A 116, 3994 (2019). 



3. G.-Q. Liao et al., Demonstration of coherent terahertz transition radiation from relativistic laser-solid interactions, Phys. Rev. Lett. 116, 205003 (2016). 



4. G.-Q. Liao et al., Bursts of terahertz radiation from large-scale plasmas irradiated by relativistic picosecond laser pulses, Phys. Rev. Lett. 114, 255001 (2015). 



5. G.-Q. Liao and Y.-T. Li, Review of intense terahertz radiation from relativistic laser-produced plasmas, IEEE Trans. Plasma Sci. 47, 3002 (2019). 



6. G.-Q. Liao et al., Intense terahertz radiation from relativistic laser–plasma interactions, Plasma Phys. Control. Fusion 59, 014039 (2017). 



7. G.-Q. Liao et al., Phys. Plasmas 23, 013104 (2016). 



8. G.-Q. Liao et al., Proton radiography of magnetic fields generated with an open-ended coil driven by high power laser pulses, Matter and Radiation at Extremes 1, 187 (2016).



9. 廖国前,刘浩,李玉同,张杰,一种单发宽带太赫兹频谱仪,ZL201810005936.1 (发明专利)


目前的研究课题及展望


1. 超快超强激光驱动的高功率太赫兹辐射源:探索物理机制、调控辐射性质、提高性能指标、发展新型诊断;



2. 强太赫兹脉冲与物质(凝聚态材料、生物样品、带电粒子等)的非线性相互作用;



3. 太赫兹强场物理、相对论太赫兹光学;



4. 激光等离子体物理。



目前主持的项目:



1. 中科院物理所启动经费;



2. 国家自然科学基金“光场调控”重大研究计划培育项目;



3. 国家自然科学基金面上项目;



4. 国家优秀青年科学基金项目。



同时参与多项国家重点研发、国家重大专项、中科院先导等项目的研究工作。


培养研究生情况


该导师可以同时从光学和等离子体两个学科招生,考生任选。欢迎具有物理或光学背景、尤其对强太赫兹辐射及其在凝聚态、生物领域应用研究感兴趣的同学报考。读研期间将有出国学习和访问交流的机会。



目前在读(含协助培养)硕士生3名,博士生2名。



拟每年招收研究生共1-2名。


其他联系方式


http://highfield.iphy.ac.cn/member_detail_gql.html


电话:

010-82648682

Email

gqliao@iphy.ac.cn