李玉同

简介:

研究员,国家杰出青年基金获得者(2009),入选中青年科技创新领军人才(2013)和第二批万人计划(2016)。曾多次在英国卢瑟福实验室、日本大阪大学、美国利弗莫尔实验室等单位进行合作研究和访问。主要从事超短超强激光与物质相互作用和高能量密度物理研究。2000年以来,在国内外学术刊物发表SCI论文200余篇(其中9篇发表在Physical Review Letters,2篇发表在Nature Physics),国际会议邀请报告50多次。先后荣获2006年国家自然科学二等奖、2007年中国科学院杰出成就奖、2011中国物理学会王淦昌物理奖、研究成果入选2011年中国科学十大进展、中国光学重要成果等奖项和荣誉。

主要研究方向:

超短超强激光与物质相互作用物理。超快超强激光技术的迅速发展,不仅极大地拓展了激光与物质相互作用研究前沿,而且促进了激光科学与等离子体、天体、加速器物理等学科的交叉与融合。超强激光--等离子体相互作用的基本特征之一是产生超高加速梯度,在毫米量级的距离就可将粒子加速到GeV量级,并同时激发新型超快辐射。另一方面,强激光可以在实验室中创造与天体类似的极端条件,这为人们在实验室中开展某些重要天体现象的研究提供了可能,从而产生了一个新的学科—实验室天体物理。

具体的研究内容包括:强激光驱动的粒子加速、实验室天体物理、新型高功率太赫兹辐射等科学问题。详见本组网页http://highfield.iphy.ac.cn。这些工作为本领域最前沿的重要科学问题,不仅在科学研究上具有重大意义,而且还在材料科学、生命科学、医学、超快化学、高能量密度物理等领域具有重要的潜在应用前景。

过去的主要工作及获得的成果:

主持研制了基于“极光II”和“极光III”号超强激光装置的物理实验平台,发展了多种有特色的诊断设备。利用这一平台,在先进激光粒子加速与超快辐射、快点火激光核聚变基础物理、实验室天体物理等前沿问题的研究中,取得了多项具有国际影响的进展:
1) 与合作者一起,在国内开辟了实验室天体物理研究新方向,利用强激光装置,在实验室中对黑洞等致密天体附近的光电离、超新星爆发激发的无碰撞冲击波、太阳表面的硬X射线环顶源以及磁重联喷流进行了近距可控的实验模拟,取得了国际领先的成果(入选2011年中国科学十大进展、Nature Physics/Nature Photonics/Nature China对3个典型成果分别进行了Highlight);
2) 首次在实验上实现了沿靶面发射的超热电子束,这对于理解快点火激光核聚变中高能电子束流的产生和输运有重要意义;
3) 在利用强激光产生超快次级辐射源的研究中,提出了一种利用强激光-固体靶相互作用产生强太赫兹辐射的全新机制,并进行了实验验证,得到了单脉冲能量>100微焦/sr的宽谱、强太赫兹辐射;
4) 深入研究了预等离子体对离子加速的影响。提出了泡沫靶中的高能离子“体加速”机制并进行了实验证实;等。
与日本大阪大学、英国卢瑟福实验室、美国利弗莫尔实验室等国内外主要强激光等离子体相互作用研究机构建立了密切的合作伙伴关系,每年都有多次的国外合作实验。

代表性论文及专利:

近年发表的10篇典型论文:
1. Guo-Qian Liao, Yu-Tong Li,* Yi-Hang Zhang, Hao Liu, Xu-Lei Ge, Su Yang, Wen-Qing Wei, Xiao-Hui Yuan,† Yan-Qing Deng, Bao-Jun Zhu, Zhe Zhang, Wei-Min Wang, Zheng-Ming Sheng, Li-Ming Chen, Xin Lu, Jing-Long Ma, Xuan Wang, and Jie Zhang Demonstration of Coherent Terahertz Transition Radiation from Relativistic Laser-Solid Interactions, Physical Review Letters 116, 205003 (2016)
2. G. Q. Liao, Y. T. Li, C. Li, L. N. Su, Y. Zheng, M. Liu, W. M. Wang, Z. D. Hu, W. C. Yan, J. Dunn, J. Nilsen, J. Hunter, Y. Liu, X. Wang, L. M. Chen, J. L. Ma, X. Lu, Z. Jin, R. Kodama, Z. M. Sheng, J. Zhang, Bursts of terahertz radiation from large-scale plasmas irradiated by relativistic picosecond laser pulses, Physical Review Letters 114, 255001 (2015).
3. W.-M. Wang, P. Gibbon, Z.-M. Sheng, and Y.-T. Li, Tunable Circularly-Polarized Terahertz Radiation from Magnetized Gas Plasma, Physical Review Letters114, 253901 (2015).
4. W.-M. Wang, P. Gibbon, Z.-M. Sheng, and Y.-T. Li, Magnetically Assisted Fast Ignition, Physical Review Letters 114, 015001 (2015).
5. Quan-Li Dong, Shou-Jun Wang,Quan-Ming Lu , Can Huang, Da-Wei Yuan,  Xun Liu , Xiao-Xuan Lin , Yu-Tong Li ,  Hui-Gang Wei , Jia-Yong Zhong,  Jian-Rong Shi, Shao-En Jiang, Yong-Kun Ding , Bo-Bin Jiang , Kai Du , Xian-Tu He,  M.Y. Yu ,  C. S. Liu, Shui Wang, Yong-Jian Tang,  Jian-Qiang Zhu , Gang Zhao,Zheng-Ming Sheng and Jie Zhang, Plasmoid Ejection and Secondary Current Sheet Generation from Magnetic Reconnection in Laser-Plasma Interaction,Physical Review Letter 108, 215001 (2012).
6. Jiayong Zhong, Yutong Li, Xiaogang Wang, Jiaqi Wang, Quanli Dong, Chijie Xiao, Shoujun Wang, Xun Liu, Lei Zhang, Lin An, Feilu Wang, Jianqiang Zhu, Yuan Gu, Xiantu He, Gang Zhao and Jie Zhang, Modelling loop-top X-ray source and reconnection outflows in solar flares with intense lasers, Nature Physics, 6, 984–987(2010).
7. L. M. Chen, F. Liu, W. M. Wang, M. Kando, J.Y. Mao, L. Zhang, J. L. Ma, Y. T. Li, S.V. Bulanov, T. Tajima,Y. Kato, Z. M. Sheng, Z.Y. Wei, and J. Zhang, Intense High-Contrast Femtosecond K-Shell X-Ray Source from Laser-Driven Ar Clusters, Phys. Rev. Lett. 104, 215004 (2010).
8. Shinsuke Fujioka, Hideaki Takabe, Norimasa Yamamoto, David Salzmann, Feilu Wang, Hiroaki Nishimura, Yutong Li, Quanli Dong, Shoujun Wang, Yi Zhang, Yong-Joo Rhee, Yong-Woo Lee, Jae-Min Han, Minoru Tanabe, Takashi Fujiwara, Yuto Nakabayashi, Gang Zhao, Jie Zhang,  Kunioki Mima, X-ray Astronomy in the Laboratory with a Miniature Compact Object Produced by Laser-Driven Implosion, Nature Physics 5, 821 (2009).
9. Y. T. Li, X. H. Yuan, M. H. Xu, Z.Y. Zheng, Z. M. Sheng, M. Chen, Y. Y. Ma, W. X. Liang, Q. Z. Yu, Y. Zhang, F. Liu, Z. H. Wang, Z.Y. Wei, W. Zhao, Z. Jin, and J. Zhang, Observation of a Fast Electron Beam Emitted along the Surface of a Target Irradiated by Intense Femtosecond Laser Pulses, Phys. Rev. Lett. 96, 165003 (2006).
10. Y. T. Li, J. Zhang, Z. M. Sheng, H. Teng, T. J. Liang, X. Y. Peng, X. Lu, Y. J. Li, and X. W. Tang, Spatial Distribution of High-Energy Electron Emission from Water Plasmas Produced by Femtosecond Laser Pulses,  Phys. Rev. Lett. 90, 165002 (2003).

目前的研究课题及展望:

作为项目负责人,正在主持多项国家973、自然科学基金委重点、国际合作、国家重大专项等项目的研究工作。
超强激光与物质相互作用是国际上非常活跃的物理前沿,是一个交叉性很强的新学科。其中的科学问题对于推动物理学的发展、满足国家重大需求都有重要意义。

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。
已经培养博士生8人,在读博士研究生4人。
每年招收研究生3-4人。读研期间可以到国外顶尖实验室,比如英国卢瑟福实验室、美国LLNL国家实验室等进行合作研究。

电话:

010-82648014

Email:

ytli@iphy.ac.cn