19世纪笼罩在物理学上空的两朵乌云（以太和黑体辐射）催生了相对论和量子力学，量子力学诞生之初既能精确描述氢原子定态能量量子化问题，但是对于最简单质子和氢原子相互作用问题（跃迁过程），由于涉及多体问题，薛定谔方程没有解析解，理论计算只能依靠各种近似建立模型去处理，近似是否合理需要实验数据检验，因此开展离子与原子碰撞实验研究十分必要。另一方面，量子力学描述中微观粒子是波动的，如理查德费曼所述：波粒二象性是一个谜，它绝不可能用经典方法解释，且是量子力学的核心所在。因此，利用双缝干涉研究微观粒子的波动性是持续的热点问题。

      基于以上两点，本人从事光子、离子与原子、分子、团簇碰撞动力学研究，主要包括以下几个方面：

       1. 光子、离子与稀有气体dimer碰撞中物质波干涉研究

       dimer依靠范德华力将两原子聚集在一起，原子上电子局域在一个原子上还是两原子共享是学界很有争议的一个话题，通过观测dimer与光子、离子作用时的干涉现象可以判断电子的局域性，同时dimer作为“双缝”的物质波干涉研究基本上是空白，因此这方面研究目前是一片蓝海，大有可为。

2. 离子与双原子分子碰撞中物质波干涉研究

双原子分子作为“双缝”研究粒子的波动性是一个热点问题，目前绝大部分实验成果均是使用H₂分子取得的。主要原因是其他双原子分子含有多个电子，这个因素造成分子轴取向观测困难，因此一直没有其他分子的干涉实验成果。本人率先注意到并克服了这个困难。在Ne⁸⁺与CO碰撞实验研究中，首次注意到CO²⁺寿命对分子轴取向测量的影响，并通过合理的实验设计，首次成功获得了生成CO²⁺的碰撞反应中分子轴取向分布（详见文章：Nuclear Physics Review，33，513，2016）。在此基础上，设计新的He²⁺与CO碰撞实验，通过测量CO²⁺分子轴取向分布，成功观测到C、O中心出射的炮弹物质波之间的干涉现象。利用CO的C、O中心库伦场不对称，首次在国际上观测到核-核之间库伦散射对物质波干涉相位的调制（Phys. Rev. A 97. 020701(R), 2017）。目前此研究仅在CO分子轴取向下观测到了物质波干涉现象，还有大量的内容需要研究。

3. 中能离子原子碰撞动力学研究

利用反应显微成像谱仪，进行30keV/u He2+碰Ar运动学完全测量实验，首次获得五体过程的全微分反应截面，为相关理论研究提供最严格的检验，并在实验中观测到目前理论不难解释的新现象，对理论研究提出新的挑战（详见文章：Journal of physics B  50. 10TL01，2017, Phys. Rev. A 98. 062711, 2018）。为了解释该碰撞过程电子出射问题，提出了基于炮弹-电子两体碰撞的两步散射模型，并进行了相关计算，成果解释了该碰撞过程中电子的出射特征（详见文章：Chinese Physics Letters，33，073401，2016）。

招生3名物理相关学科优秀本科毕业生

070203-原子与分子物理

原子碰撞动力学

2011-09--2016-06   中国科学院大学   研究生、博士
2005-09--2009-07   西安交通大学   本科、学士

研究生

博士

   

（ 1 ） 利用CO+与He碰撞测量相对散射相位实验研究, 主持, 国家级, 2019-01--2021-12
（ 2 ） CO+与He碰撞中物质波干涉效应实验研究, 主持, 研究所（学校）, 2018-01--2020-12
（ 3 ） 离子与原子分子碰撞多体动力学 研究, 参与, 国家级, 2020-01--2025-12
（ 4 ） 重离子与原子分子碰撞过程 中电荷交换反应绝对截面的精密测量, 参与, 国家级, 2019-01--2022-12
（ 5 ） 用高电荷态离子探测分子二聚体 的几何构型和碎裂动力学, 参与, 国家级, 2020-01--2023-12

（1）Fully Differential Study of Few-body Dynamics in Multi-electron Atomic Fragmentation Processes   光子、电子、原子碰撞国际会议   2019-07-30
（2）Fully differential study of few-body dynamics in multi-electron atomic fragmentation processes   离子原子碰撞国际会议   2019-07-26