近日，深圳技术大学周沧涛教授团队发现了相对论电子束流在稠密等离子体中输运的新物理机制。相关研究成果于12月10日以“兆安培电子束流在固体密度等离子体中的纳米尺度静电调制”（Nanoscale Electrostatic Modulation of Mega-Ampere Electron Current in Solid-Density Plasmas）为题，在线发表于物理顶级期刊《物理评论快报》（Physical Review Letters ，IF:9.161）。团队博士后李然为论文第一作者，黄太武副教授为论文第一通讯作者。这是深圳技术大学首篇发表于《物理评论快报》的成果，所有作者均为工程物理学院、先进材料测试技术研究中心、深圳市超强激光与先进材料技术重点实验室的科研教学人员。

相对论电子束在固体密度等离子体中的输运问题是强激光与物质相互作用研究中的难点，也是天体高能宇宙射线、新型粒子加速器、阿秒脉冲X射线、太赫兹、激光核聚变等应用研究领域的重要前沿科学问题。十几年来，相对论电子束输运问题引起了国内外研究人员的广泛关注，也获得了许多新成果，然而相对论电子束流输运的微观物理机理仍未完全清楚。

近年来，深圳技术大学研究团队从输运理论、相对论粒子模拟、全电磁粒子-流体混合模拟出发，研究束横向尺寸为趋肤深度量级（远小于0.1微米）的相对论电流细丝在固体密度等离子体中的演化物理过程，发现在自生强静电场的调制作用下，电流细丝在数飞秒内演化为纳米尺度的微束团结构，该工作首次从微观动理学角度揭示了超短时空尺度下的电子束输运新机制，获得了审稿人的高度评价，认为该研究对理解强激光驱动的相对论电子输运物理机理起到了重要推动作用。

本项研究得到了科技部国家重点研发计划“强激光驱动新型粒子源和辐射源研究”项目、国家自然科学基金项目、深圳市重点实验室项目以及深圳技术大学高层次人才科研启动项目的资助与支持，相关模拟工作在深圳技术大学先进材料测试技术研究中心的六百万亿次/秒超算仿真模拟平台上完成。

由于等离子体自生强静电场的调制作用，相对论电流细丝在稠密等离子体中演化为纳米尺度的微束团结构。

▼论文链接：

https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.127.245002

稿件来源：工程物理学院：李然 黄太武