西北師大張小波副教授課題組在物理學頂刊《Physical Review Letters》發表學術論文
物理與電子工程學院副教授張小波博士以第一作者身份在國際物理學頂級刊物《Physical Review Letters》以”編輯推薦”形式發表學術論文“Photonic Rabi Oscillations in Defective Plasma Photonic Crystals”，并榮登該刊本期封面。
該成果系張小波副教授在上海交通大學物理與天文學院激光等離子體教育部重點實驗室博士后流動站進站期間的科研成果，通訊作者為合作導師翁蘇明教授，合作者包括該實驗室盛政明教授、艾洪博士和西北師范大學喬鑫副教授、薛具奎教授。
拉比振蕩作為一種經典的量子現象在二能級系統、超導體、玻色-愛因斯坦凝聚體和光子晶體在內的多種系統中相繼被觀測或發現。目前，傳統光子晶體系統中的拉比振蕩現象通常無法靈活地調節晶格矢量，因而也難以調控光子帶隙結構。此外，由于高功率激光會導致晶體材料的光學損傷，這類固體晶體結構只能在低激光強度下運行。與之相比，等離子體在強激光調制方面展現出一些獨特優勢，如高可調諧性、高損傷閾值和可重構性。特別是等離子體光子晶體的引入，克服了固體光子晶體損傷閾值的限制，為研究激光等離子體相互作用中的豐富光子現象提供了可能。
圖1 左圖：物理模型示意圖；右圖：缺陷光子晶體中光子的拉比振蕩現象。
該研究工作首次提出了在缺陷等離子體光子晶體中實現了激光脈沖的拉比振蕩現象的研究方案。該方案通過兩組雙色驅動激光脈沖照射低密度等離子體，形成具有缺陷結構的等離子體光子晶體。當飛秒探測激光脈沖與缺陷等離子體光子晶體相互作用時，即可實現可調諧的光子拉比振蕩。這不僅為研究量子光學中的拉比振蕩提供了一種新穎的等離子體光學方法，還為調控強激光脈沖傳播以實現多種應用開辟了新途徑。
張小波副教授、喬鑫副教授是薛具奎教授領銜的科研團隊主要成員，團隊長期致力于激光等離子體物理、冷原子物理和量子光學等科研領域。主要特色內容包括等離子體量子光學、激光等離子體相互作用引起的粒子加速與輻射特性、量子簡并氣體在光學晶格中輸運特性、量子相變以及在外場中集體激發與穩定性等。相關研究成果先后在Phys. Rev. Lett.、Phys. Rev. A(E)、Appl. Phys. Lett.、New J. Phys.、Euro. Phys. Lett.、Phys. Plamsa等國際物理學知名期刊發表SCI收錄論文300余篇。
張小波，1993年生，甘肅榆中人，中共黨員，先后在西北師范大學獲得學士、碩士、博士學位，上海交通大學博士后，現為西北師范大學物理與電子工程學院碩士研究生導師、副教授、物理系副主任。在《Physical Review Letters》《Physical Review A/E》《New Journal of Physics》《Physical Review A》《Matter and Radiation at Extremes》等國際物理學著名期刊發表SCI學術論文20余篇，多次獲得《Physical Review Letters》等期刊的“編輯推薦”以及國內外多家科研新聞機構的報道邀請。主持有國家自然科學青年基金項目、中國博士后面上項目及多項省級科研項目。曾獲甘肅省高等教育成果二等獎。