1、课题组名称和简介

原子分子与材料相互作用及电子激发动力学研究组

课题组主要开展高超声速再入环境原子分子过程研究、原子分子与材料相互作用研究、智能含能材料的性能调控机制研究、超快激光诱导纳米功能材料的新特性及量子调控研究、光-物质强耦合以及相关的电子激发动力学研究。课题组在Physical Review Letters、PNAS、Nanoscale、Physical Review A，B等发表论文200余篇，出版英文专著1部。承担国家*****重点研发计划课题、国家ICF重大专项、国家973重点课题、国家重点研发计划课题以及国家自然科学基金项目20余项。

2、研究组成员

程新路，张红， 王  卫

程新路，博士，教授，博士生导师。主要从事原子分子光谱与碰撞研究。

张  红，博士，教授，博士生导师。主要从事凝聚态物理研究，近些年聚焦在飞秒激光诱导纳米功能材料的新特性及量子调控研究。

王  卫，博士，教授，四川大学引进人才。主要从事功能纳米材料/结构中光-物质强耦合相互作用研究。

3、研究方向

原子分子光谱、碰撞

智能纳米材料的原子分子设计

超快激光诱导纳米功能材料的新特性及量子调控

含时密度泛函理论及电子激发动力学

光-物质强耦合相互作用

4、科研动态

4.1、非平衡流场中大气分子碰撞动力学研究

主要开展临近空间中高温非平衡流场环境下的气体组分相互碰撞引起的态-态振动-振动激发、振动-平动激发、解离与交换研究，以及电子与各气体组分的碰撞激发、电离与解离研究，计算碰撞散射截面和速率系数，构建适用于高温非平衡的速率系数数据集。

部分研究成果：

[1] He Su, Xinlu Cheng et al. Phys. Rev. A 2022, 105, 062824.

[2] Kunming Gu, Hong Zhang, Xinlu Cheng, J. Chem. Phys. 2023, 158, 244302.

[3] Xia Huang, Xinlu Cheng, Phys. Chem. Chem. Phys. 2023, 25, 4929.

[4] Guosen, Wang, Xinlu Cheng, Hong Zhang, J. Phys. Chem. A 2024, 128 235.

4.2、有机分子晶体高压下特性研究

结晶相乙烷结构在极端条件下的等结构相变，已有的实验研究表明乙烷在2.7GPa压力（常温）下会向塑性相转变。我们的理论预测结果展现出乙烷的结晶相结构在0至20GPa的压力范围内（极低温）未出现一级相变。但是其拉曼特征峰却在3GPa时出现了劈裂在该压力点处拉曼振动模式发生了改变，而整个压力变化过程中结构的声子谱均表现出动力学稳定性。

由此我们推测出这里出现了等结构相变；低温抑制了常温塑性相的出现。

乙烷结构示意

乙烷在0~5 GPa压力下特征峰的拉曼光谱

部分研究成果：

[1] Shenghai Zhu, Xinlu Cheng et al. Appl. Phys. Lett. 2024, 124, 103904.

4.3、强耦合条件下光对分子特性调控研究

反式偶氮苯分子和四苯基卟啉分子在光学腔中的吸收光谱。

      两种典型的光响应有机分子反式偶氮苯分子和四苯基卟啉(H2TPP)分子, 与腔外未耦合的情况相比，在腔内强耦合的反式偶氮苯分子的反常色散被抑制，且抑制效果随着耦合强度的增加而减弱。此外，通过调控腔参数，实现了H2TPP分子的吸收光谱从对称Lorentz线型到非对称Fano线型的转换。可以用光学腔来调控光响应有机分子的光学性质。

部分研究成果：

[1] Xiongwei Guo, Xinlu Cheng, Hong Zhang, Phys. Chem. Chem. Phys. 2023, 25, 23092.