宇宙是一个复杂的多能区粒子加速器系统，也是一个多波段综合的光源系统。研究量子物理一个重要的手段是粒子加速器，天文观测的主要手段是光。 因此，量子物理与天文观测的交叉将是未来人类逐梦星辰最重要的前沿领域。                                                                              

           目前研究包括电荷交换高激发态测量、辐射双激发态和自电离双激发态形成机理、电荷交换诱发分子、团簇碎裂和重组，开展基于原子物理过程的X射线和EUV 天文观测、星际分子和行星大气分子演化关键过程建模。

招收原子分子物理专业硕士和博士研究生：每年3个名额。

欢迎博士后加盟, 也非常欢迎机械、电子、化学专业的学生报考。

070203-原子与分子物理

离子原子碰撞
实验室天体物理
重离子诱导天体化学

2008-09--2013-06   兰州大学 & 中国科学院大学   博士

研究生

理学博士

2019年12月，入职中国科学院近代物理研究所

2018-10~2019-10,Columbia University in the city of New York, USA (哥伦比亚大学), Associate Research Scientist
2016-10~2018-10,Oak Ridge National Laboratory, USA （橡树岭国家实验室）, Postdoc Research Associate
2014-11~2016-10,中国科学院近代物理研究所, 博士后
2013-09~2014-10,GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung, Germany （德国重离子物理研究中心）, Postdoc

2025-05-16-今,Member of the NewAthena Science Community,
2025-04-04-今,美国物理学会会员,
2024-09-24-今,甘肃省科普专家,
2024-07-02-今,美国天体物理学会会员,
2024-05-28-今,European Astrobiology Institute, Complex organic molecules in the ISM: From Molecular Clouds to Protoplanetary Disks 科学工作组负责人,
2024-01-22-今,中国科协国际合作部推荐国际科技组织后备人才,
2023-09-23-今,宇宙热重子探寻计划HUBS”项目, 高分辨率射线光谱分析组副组长,
2020-12-18-今,兰州大学 校友导师,

目前，所开展的科研活动主要集中在以下四个方面

1. 仪器设计和研发：基于离子加速器实验需求，研发新型高灵敏、高分辨实验探测装置和诊断技术

2. 原子物理实验测量：电荷交换量子态选择截面和绝对截面；电子发射多参数、全微分截面

3. 与天文交叉研究：宇宙弥漫X射线起源建模; 星际分子起源

4. 理论模拟：分子动力学模拟、量子态选择计算

（1）Measurement of charge exchange between highly charged ions and neutrals   ATOMDB 2025 (哈佛大学)   2025-08-29
（2）重离子碰撞分子及团簇碎裂重组   2025分子天体化学暨实验室原子分子天体物理讨论会   2025-08-13
（3）重离子碰撞分子碎裂   第十二届星际物理与化学研讨会   2025-07-21
（4）Laboratory measurement of charge exchange between highly charged ions and neutrals   第三届HUBS 国际研讨会   2025-06-12
（5）Recent progress in measuring charge exchange between highly charged ions and neutrals   Charge exchange X-ray Universe 2024   2024-06-17
（6）高电荷态离子原子电荷交换及其在天文中的应用   宇宙热重子探寻计划科学研讨会   2023-12-01
（7）宇宙线重离子诱发的分子化学实验室模拟   分子天体化学学术研讨会   2023-08-20
（8）Laboratory simulation of ion induced chemistry in molecular cloud   2023-06-03
（9）基于离子加速器的原子物理及其在天文中的应用   留德中国物理学者学会第31届年会   2022-09-16
（10） 高分辨电荷交换量子态选择测量    第十一届成像技术及其在原子分子物理中的应用学术研讨 会   2022-08-13
（11）中低能Ne8+ 与He,H2电荷交换实验研究   第十届成像技术及其在原子分子物理中的应用学术研讨会   2021-05-20
（12）Charge exchange between highly charged ions and neutrals at solar wind velocities   2019-08-10
（13）X-ray emission following charge exchange between fully stripped ions and neutrals   2017-07-23
（14）X-ray emission following charge exchange between slow highly charged ionsand neutrals   2017-05-10
（15）Ar8+与He原子电荷交换动力学实验研究   第六届成像技术在原子分子物理学中的应用研讨会   2014-12-05
（16）He2+离子与Ar原子碰撞转移电离过程电子发射   2013-07-19

基于离子加速器装置，开展了以下3方面的合作研究：

1）强微扰量子态选择动力学机理；2）天体非平衡态等离子X射线建模；3）宇宙线诱发分子碎裂和重组。

本研究团队与多个国际知名研究小组建立了合作 ,联合培养博士

现指导学生

姚亮  硕士研究生  070203-原子与分子物理  

学术上给予关键指导的博士和硕士研究生:

1. 徐嘉伟（2021年毕业），目前就职于东江实验室

2. 曹廷（2023年毕业），目前就职于山西工学院

3. 夏子寒（复旦大学，2022年毕业），目前就职于杭州谱育科技发展有限公司

培养硕士、博士：

1. 廖添（中山大学，工学硕士，2023年毕业），目前就职于浙江远算科技公司

2. 张弛军（理学博士，2025年毕业），目前就职于深证技术大学

在读研究生：

1. 姚亮 （2025级硕士）

     1. 理查德-费曼曾说过 "如果在某次大灾难里，所有的科学知识都要被毁灭，只有一句话可以留存给新世代，哪句话可以用最少的字数包含最多的信息呢？我相信那会是原子假说：宇宙万物由原子构成。"

    2. 门捷列夫曾说“没有测量，就没有科学“，如果说找一种检验量子力学和相对论理论最可靠的实验场所，那一定是原子物理实验。

      3. "格物原子世界，明理碰撞瞬间"。 

      4. 最重要，本小组可以保障学生按时毕业，发表高水平国际影响力的文章，做出独特的仪器专利，去国内外知名小组深造学习。

     如果您觉得志同道合，那就来联系我吧。

邀请专著：(1)Springer Handbook of Atomic、Molecular、and Optical Physics 第68章；(2) World of Scientific, State-of-the-Art Reviews on Energetic Ion-Atom and Ion-Molecule Collisions 第2章；（3）应中国科学 物理 力学 天文 邀请（复旦大学建校120周年专辑），合作撰写了综述：高电荷态原子物理:电荷交换及其在X射线天文建 模中的应用 。(4) World of Scientific, 《Review of Light and Heavy Particle Collisions with Atoms and

Molecules》第1章，State-selective charge exchange with Low-energy highly charged ions

                         

本人的研究从相对论能区到热动能区的离子碰撞及仪器研发，具体如下：

  (1) 2013-2014，参与了德国重离子物理研究中心(GSI) 相对论重离子储存环 ESR 强流离子束的多个原子物理实验（包括双光子跃迁、超重准分子离子谱学预研实验), 负责新型金刚石离子探测器的测试研发；

                                                                                               

       (2) 2016-2018，负责了橡树岭国家实验室(ORNL)的高分辨微量热器X射线测量和高电荷态离子与氢原子共线束绝对截面测量工作，作为课题骨干完成了NASA高能天体X射线科研项目相关Astrophysics Research and Analysis (APRA) ProgramNNH18ZDA001NandSolar andHeliosphere Pro gram grant No. NNX13AF31G.的基准实验测量；

                                                                 

       (3) 2018-2019，负责设计和建造了哥伦比亚大学(CU)Nevis天体物理实验室30 kV 静电质子加速器及离子溅射探测器装置, 为离子辐照表面(金属、颗粒)溅射机理和实验室模拟太阳风诱发行星大气的形成奠定了基础。

                                           

          （4）2019年底中国科学院BR计划引进，入职近代物理研究所(IMP)以来，作为中国科学院战略先导项目（B类）- 星际空间电荷交换X射线相关的电荷交换截面测量子课题负责人，开展了高分辨电荷交换态选择测量、彗星X射线建模、离子辐照分子重组等多个实验，并负责建设新型离子-分子、团簇作用研究专用装置。

      期刊文章： 在美国物理学会重要期刊Physical Review Letter，Phyiscal Review Research, Physical Review A , 美国天体物理学会重要期刊Astrophysical Journal，Astrophysical Journal Supplement Series , 英国皇家学会月刊 Monthly Notice of the Royal Astronomical Society  等国内外重要SCI期刊发表论文多篇。

物理学报，Journal of Applied Physics, Atoms 等期刊审稿人