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基于EBIT裝置,在高電荷離子物理方面主要開展如下研究：

離子的亞穩態以及禁戒躍遷的研究；極端高電荷離子與超強超快激光的相互作用的研究；極端強場中電子行為的研究；高電荷離子的全信息碰撞研究；高電荷離子與電子的碰撞理論研究；高電荷離子的相對論能級結構以及QED效應研究；離子的亞穩態以及禁戒躍遷的研究。天體等離子體及聚變等離子體的精密分解研究。核物理與原子物理交叉學科研究。激光在原子分子光譜中的應用；原子分子光譜技術與應用；等離子體光譜診斷；激光負離子脫附電子動量譜的研究；原子自旋的極化及應用。
　
激光與物質相互作用方面：

強激光與物質的相互作用和激光加速器的原理。重點研究一種新的真空激光加速機制，簡稱俘獲加速機制。該機制可應用于發展新一代小型化高能電子加速器。發展激光場與多電子原子（包括高離化態離子）和多原子分子相互作用的非微擾含時理論，試圖精確描寫包括飛秒激光脈沖驅動在內的瞬態過程(高次諧波，相干X射線，團簇異構，光量子信息的寫入和讀出，等)。在上述理論的指導下，利用本實驗室的單縱模激光系統和正在建造的EBIT裝置進行有關的實驗研究。
 
功能材料物理方面：

團簇組裝納米薄膜的研究； 納米材料力學性能的計算機模擬研究；粒子輻照對金屬材料力學性能的影響；一維納米材料取向生長的模擬研究。團簇，尤其是幻數團簇的形成動力學機理研究；團簇的物理性質研究，其中包括團簇的結構、穩定性等；團簇結構與其物理性質的關系研究。基于第一性原理，發展能夠描寫大量原子分子在遠離平衡條件下運動的理論模型，用以預測在給定實驗條件下所制備的納米材料結構，在此基礎上計算其力熱光電磁物性。基于上述理論計算，實驗制備有關納米材料。