教师名录
陈民 教授
  • 激光等离子体研究所
  • 激光等离子体物理
  • 021-34204629
  • 理科楼2号楼419室
  • minchen@sjtu.edu.cn

陈民,国家自然科学基金杰出青年基金获得者,自然科学基金重大项目负责人。于2002年本科毕业于中国科学技术大学教改试点班,2007年在中国科学院物理所获博士学位。2007年受德国洪堡基金资助在亨利希海涅杜塞尔多夫大学从事激光离子加速方面的博士后研究,2009年加入美国劳伦斯伯克利国家实验室,从事激光等离子体尾波加速方面的博士后研究。2012年加入上海交通大学,建立团队,开展激光等离子体加速和辐射、QED等离子体物理、强激光轴子物理等方面的理论和实验研究。

2006年以来与合作者共发表学术论文180余篇 (包括16篇 Physical Review Letters,2篇 Nature Photonics2篇 Light:Science & Applications,1篇 Nature Communications),引用超过5000次,H因子38(Web of Science 查询)。代表性成果包括:1)针对尾波加速的稳定性和电子束品质提升,在国际上首次开展了光离化注入研究,该机制使得加速稳定性和电子束品质得到大幅提升,已成为尾波加速中的常规注入方案之一,被国内外团队广泛采用;2)针对加速能量达到数十GeV至TeV的高能激光尾波加速,不同于美国已有的等离子体镜和等离子体透镜方案,提出了基于弯曲等离子体通道的新型级联加速方案,使得级联紧凑性和注入耦合率大幅提升;并在国际上首次实验验证了弯曲等离子体通道对相对论强激光的导引,实现3厘米弯曲通道中700MeV的准单能电子加速,为今后基于尾波加速的同步辐射等新型应用奠定了基础;3)利用大规模数值模拟和实验,针对从太赫兹到中红外、X射线、伽马射线的不同激光等离子体辐射机制,分别提出理论方案或开展实验研究,大幅提升了这些波段的辐射强度或频谱和偏振的可调谐性,推进激光等离子体辐射源的广泛应用。

作为负责人现主持承担国家自然科学基金重大项目、杰出青年项目各一项。已结题国家自然科学基金青年项目、面上项目、863课题及上海浦江人才项目多项。


主要研究方向简介:

1、激光加速和辐射:利用超短超强激光在等离子中激发出尾波,可以提供高于传统加速器1000倍的强大加速梯度。激光尾波加速被认为是加速技术的革命性突破,有望成为下一代对撞机和桌面型辐射源的加速方案,也是2018年CPA技术获得诺贝尔物理奖的原因之一。实验已经证明在20厘米长度内,可以将电子从静止加速到8GeV能量。在本课题中,我们将重点开展波级联加速方案的理论和实验研究,以及少周期激光脉冲驱动的尾波激发理论及其对电子加速的性质。

2、强场QED等离子体物理:面向新一代的激光强度(1023~26W/cm2) ,人类可以探索的物质世界进入了一个前所未有的极端强场领域,激光等离子体物理将扩展到激光真空作用物理。研究极端相对论光强下光与物质的相互作用:包括电子在光场中的康普顿散射、辐射阻尼、自旋极化效应、正负电子和缪子的产生和加速将是本课题研究的主要内容。

3、新型光场等离子体相互作用和调控:近年来,具有飞行焦点、空间涡旋和时空涡旋特征的光场成为新的驱动源,这些光场在相对论强度下与等离子体相互作用的特征,如角动量的转换,光场时空的演化以及高次谐波辐射是本课题的主要研究内容;同时如何用等离子体来产生和调控这些光场也是我们重要的探索方向。

4、强激光驱动的轴子产生和探测研究:发现标准模型之外的新物理学是物理学家们的梦想。标准模型之外描述的暗物质大约占宇宙全部物质总质量的85%。近年来,轴子作为暗物质候选粒子中的一种,正吸引着包括粒子物理、凝聚态物理、天体物理等各领域物理学家们的广泛关注。理论上预言的光子-轴子转换的普里马科夫效应(Primakoff) 效应,为产生和探测轴子提供了可能的渠道。本研究中我们将探讨如何利用激光等离子体相互作用提升轴子的产生效率,实现可观测的物理效应


  • Xing-Long Zhu, ..., Min Chen, et al., Phys. Rev. Lett., 132, 235001 (2024)

  • Linzheng Wang, ..., Min Chen, et al., Phys. Rev. Lett., 132, 165002 (2024)

  • Yu-Ning Yang, ..., Min Chen, Yang Li, and Feng He,  Phys. Rev. Lett., 131, 183201 (2023)

  • X.Z. Zhu, B.Y. Li, ..., M. Chen, et al., Phys. Rev. Lett., 130, 215001 (2023)

  • B.Y. Li, F. Liu, M. Chen, et al., Phys. Rev. Lett., 128, 244801 (2022)

  • Xing-Long Zhu, Min Chen, et al., Sci. Adv., 6, eaaz7240 (2020)

  • G. Golovin, ..., M. Chen, et al., Phys. Rev. Lett., 121, 104801 (2018)

  • Luo, M. Chen, et al., Phys. Rev. Lett., 120, 154801 (2018)

  • Z.L. Zhang,..., M. Chen, et al., Nat. Photonics12, 554-559 (2018)

  • W. Yan, …, M. Chen, et al., Nat. Photonics, 11, 514 (2017)

  • M. Chen, et al., Light: Science & Applications, 5,e16015 (2016)

  • Z.L. Zhang, Y.P. Chen, M. Chen, et al., Phys. Rev. Lett.,  117, 243901 (2016) 

  • L.L. Yu, ...,M. Chen, et al., Nat. Commun. 7, 11893 (2016)

  • M. Zeng, M. Chen,..., et al., Phys. Rev. Lett.,114, 084801 (2015)

  • L.L. Yu, …, M. Chen, et al., Phys. Rev. Lett., 112, 125001 (2014)

  • H.B. Zhuo, …,M. Chen, et al., Phys. Rev. Lett. 112, 215003 (2014)

  • G.R. Plateau, …, M. Chen, et al., Phys. Rev. Lett., 109, 064802 (2012)

  • T.P. Yu, …, and M. ChenPhys. Rev. Lett., 105, 065002 (2010)

  • M. Chen, et al., Phys. Rev. Lett., 103, 024801 (2009)

  • L.M. Chen, …, M. Chen, et al., Phys. Rev. Lett., 100, 045004 (2008)

  • Y. T. Li, …, M. Chen, et al., Phys. Rev. Lett., 96, 165003, (2006)

  • Min Chen, et al., J. Appl. Phys., 99, 056109 (2006)


曾获中国科学院杰出科技成就奖(集体),蔡诗东等离子体物理奖,亚太物理学会等离子体分会青年科学家奖、求是杰出科技成就集体奖,教育部高等学校科学研究优秀成果自然科学二等奖,上海市自然科学一等奖,中国光学十大进展及提名奖等。

现任美国物理联合会(AIP)等离子体物理杂志Physics of Plasmas副主编,《强激光与粒子束》和Scientific Reports杂志编委,以及《物理学报》,Chinese Physics等四刊联合青年编委。

教学及学生培养情况:

讲授物理与天文学院和致远学院“电动力学”、“激光等离子体物理”、“分析力学”课程。获上海交大烛光二等奖,及上海交大2016年度教学成果(集体)一等奖。指导及协助指导的博士生荣获“王大珩高校学生光学奖”2人次,“蔡诗东等离子体物理奖”2人次,“AMD高性能计算奖”3人次,“IFSA协同创新博士生奖学金一等奖”2人次,“IFSA协同创新博士生奖学金二等奖”1人次,国家奖学金1人次。指导本科生荣获“䇹政学者”3人次。指导博士后4名,毕业博士生9名,指导本科生完成毕业论文13人。


本组拟招聘从事激光等离子体相互作用理论和实验方向的博士研究生及博士后各一名,欢迎优秀的本科生来本组做科研实践。

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