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基于EBIT装置,在高电荷离子物理方面主要开展如下研究：
离子的亚稳态以及禁戒跃迁的研究；极端高电荷离子与超强超快激光的相互作用的研究；极端强场中电子行为的研究；高电荷离子的全信息碰撞研究；高电荷离子与电子的碰撞理论研究；高电荷离子的相对论能级结构以及QED效应研究；离子的亚稳态以及禁戒跃迁的研究。天体等离子体及聚变等离子体的精密分解研究。核物理与原子物理交叉学科研究。激光在原子分子光谱中的应用；原子分子光谱技术与应用；等离子体光谱诊断；激光负离子脱附电子动量谱的研究；原子自旋的极化及应用。
激光与物质相互作用方面：
强激光与物质的相互作用和激光加速器的原理。重点研究一种新的真空激光加速机制，简称俘获加速机制。该机制可应用于发展新一代小型化高能电子加速器。发展激光场与多电子原子（包括高离化态离子）和多原子分子相互作用的非微扰含时理论，试图精确描写包括飞秒激光脉冲驱动在内的瞬态过程(高次谐波，相干X射线，团簇异构，光量子信息的写入和读出，等)。在上述理论的指导下，利用本实验室的单纵模激光系统和正在建造的EBIT装置进行有关的实验研究。
功能材料物理方面：
团簇组装纳米薄膜的研究； 纳米材料力学性能的计算机模拟研究；粒子辐照对金属材料力学性能的影响；一维纳米材料取向生长的模拟研究。团簇，尤其是幻数团簇的形成动力学机理研究；团簇的物理性质研究，其中包括团簇的结构、稳定性等；团簇结构与其物理性质的关系研究。基于第一性原理，发展能够描写大量原子分子在远离平衡条件下运动的理论模型，用以预测在给定实验条件下所制备的纳米材料结构，在此基础上计算其力热光电磁物性。基于上述理论计算，实验制备有关纳米材料。
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