英国伦敦国王学院全奖博士项目招生中！

今天，我们为大家解析的是伦敦国王学院的博士研究项目。

“Attosecond physics in solids ”

学校及专业介绍

学校概况:

伦敦国王学院(King's College London)是英国顶尖大学之一,位于英国首都伦敦市中心。学校成立于1829年,是世界著名的研究型大学,在多个学科领域享有盛誉。学校设有9个学院,包括自然科学与工程学院、艺术与人文学院、法学院等。目前在校学生约30,000人,其中国际学生占比超过40%。

院系介绍:

项目隶属于伦敦国王学院物理系的光子学与纳米技术研究组。该研究组拥有先进的实验设施和理论模拟平台,在强场物理、超快光学等方面有深厚的研究积累。项目导师Dr. A Zair是阿秒量子物理实验室的负责人,在高次谐波产生和阿秒科学领域有丰富的研究经验。

招生专业介绍

本次招生的博士项目名称为"Attosecond physics in solids"(固体中的阿秒物理学),属于物理学研究领域。该项目旨在探索固体高次谐波产生(HHG-S)过程中的电子动力学问题,解析电子-空穴对在阿秒时间尺度上的集体迁移行为,为固体阿秒物理研究开辟新途径。

项目的主要研究方向包括:

• 周期性晶格和非周期性晶格中的高次谐波产生
• 量子材料(如MOT绝缘体)和超材料中的高次谐波产生
• 固体高次谐波产生中的量子路径分析

该项目的研究成果将有助于推动超快光学、强场物理、材料科学等领域的发展,为未来的阿秒科技应用奠定基础。

申请要求

1.学历要求

• 物理学、数学或相关学科的一等荣誉学位或二等上等荣誉学位(2:1)

2.语言要求

• 雅思(学术类): 总分7.0,单项不低于6.5
• 托福iBT: 总分100,写作不低于25,其他单项不低于23
• 剑桥高级英语证书(CAE): 总分185,单项不低于176
• 更多英语语言测试要求可参考学校官网

3.专业背景

• 具备光学、量子力学或光物质相互作用方面的知识背景
• 具有实验光学设置经验和技术问题解决能力
• 熟悉激光物理基础知识,包括偏振、光通量、脉冲激光等
• 了解非线性光学,特别是强场物理和高次谐波产生

4.技能要求

• 能够制定和检验假设,生成和分析数据
• 熟悉一种或多种编程语言(如Matlab, Python, Julia, C++等)为佳

5.其他优势条件

• 跨学科背景或主修专业外的经验
• 有研究环境工作经历
• 具备国际化视野

项目亮点

1.前沿研究领域

固体阿秒物理是当前物理学研究的前沿热点,具有重要的科学意义和应用前景。该项目聚焦于解决固体高次谐波产生中的关键科学问题,有望在基础理论和实验技术上取得突破性进展。

2.跨学科研究机会

项目涉及强场物理、凝聚态物理、材料科学等多个学科,为学生提供了广阔的跨学科研究平台。学生可以在不同研究方向间自由探索,培养多元化的科研能力。

3.先进实验设施

伦敦国王学院拥有世界一流的超快光学实验平台,包括飞秒激光系统、高次谐波光谱仪等。学生将有机会接触和使用这些先进设备,掌握前沿实验技术。

4.国际化研究环境

伦敦国王学院是一所国际化程度很高的大学,来自世界各地的优秀学者在此聚集。学生可以在多元文化氛围中开阔视野,建立国际学术网络。

5.产学研合作机会

该项目与多个国际研究机构和高科技企业保持密切合作,学生有机会参与跨机构合作项目,积累学术界和产业界的经验。

有话说

项目理解

1.交叉学科:本项目属于固体物理学、强场物理学和阿秒科学的交叉研究领域。它涉及高次谐波产生(HHG)在固体中的机理研究,结合了凝聚态物理、非线性光学和超快光学等多个学科的知识。

2.研究目标:项目的核心目标是探索固体中高次谐波产生过程中的集体电荷迁移机制,并尝试建立类似于气相HHG中量子路径的描述框架。

3.技术手段:

• 在周期性晶格和非周期性晶格两种固体结构中进行HHG实验
• 探索MOT绝缘体和超材料等量子材料中的HHG现象
• 开发新的实验装置,包括材料相位变化的控制
• 使用啁啾脉冲放大(CPA)激光器和超短脉冲技术

4.理论贡献:

• 深化对固体中强场相互作用和电子动力学的理解
• 探索固体HHG中量子路径的概念是否适用
• 可能建立描述固体HHG过程的新理论框架
• 拓展对量子材料和超材料中非线性光学过程的认识

5.应用价值:

• 为开发基于固体的新型阿秒脉冲源奠定基础
• 推动固态阿秒光电子学的发展
• 为利用HHG进行材料表征提供新方法
• 可能促进新型非线性光学器件的设计

创新思考

1.前沿方向:

• 探索拓扑材料和二维材料中的HHG现象
• 研究固体HHG在极端条件(如高压、低温)下的行为
• 将固体HHG与表面等离激元结合,研究近场增强效应

2.技术手段:

• 发展单次测量技术,实现对固体HHG过程的实时观测
• 结合阿秒条纹相机技术,直接测量电子动力学
• 利用机器学习算法优化实验参数和数据分析

3.理论框架:

• 发展包含多体效应的固体HHG理论模型
• 建立描述固体HHG中量子相干性的理论框架
• 构建连接微观电子动力学和宏观光学响应的多尺度模型

4.应用拓展:

• 探索固体HHG在阿秒精度材料表征中的应用
• 研究利用固体HHG进行超高时间分辨光谱学的可能性
• 开发基于固体HHG的新型阿秒光源和光电子器件

5.实践意义:

• 推动固态阿秒科技向小型化、集成化方向发展
• 为未来高速光电子学和量子信息处理提供基础
• 促进固体阿秒物理在材料科学和凝聚态物理中的应用

6.国际视野:

• 加强与国际顶尖阿秒科学团队的合作
• 参与组织固体HHG主题的国际研讨会
• 推动建立固体阿秒物理的国际标准和术语体系

7.交叉创新:

• 将固体HHG与等离子体物理结合,研究固-等界面的非线性光学效应
• 探索固体HHG在量子光学和量子信息处理中的应用
• 结合纳米光学,研究纳米结构对固体HHG的调控作用

8.其他创新点:

• 发展固体HHG的理论和实验教学体系,培养交叉学科人才
• 探索固体HHG在工业应用中的潜力,如材料加工和光刻技术
• 研究固体HHG在天体物理学中的应用,如模拟极端天体环境

博士背景

Felix，美国top10学院物理学系博士生，专注于量子计算和凝聚态物理的交叉研究。擅长运用量子场论和拓扑量子计算方法，探索拓扑绝缘体和超导体中的新奇量子态。在研究Majorana费米子在量子计算中的应用方面取得重要突破。曾获美国物理学会最佳学生论文奖，研究成果发表于《Nature Physics》和《Physical Review Letters》等顶级期刊。