近日，广东以色列理工学院物理系副教授Marcelo Fabián Ciappina与希腊研究与技术基金会电子结构和激光研究所（IESL-FORTH）Paraskevas Tzallas博士合著的新书《High-Order Harmonic Generation in Solids》正式发布。

该书由世界科技出版公司出版，主要探讨了固体中高阶谐波产生的基础及技术领域的内容。全书共分为14章，各章主题独立，由领域内的顶尖专家围绕阿秒物理学这一主题分享各团队的研究成果及最新技术。

该书获得了2023年诺贝尔物理学奖获得者、阿秒物理学领域先驱之一费伦茨·克劳斯的推荐。费伦茨·克劳斯教授指出，本书对阿秒物理学和凝聚态物理学的交叉领域进行了极好的阐述。这一评价，不仅肯定了本书的作者及所有参与者的贡献，吸引了科学界和公众读者的关注，也进一步强调了该书在领域内的学术意义。

关于该书

阿秒物理学是研究发生在阿秒时间尺度（1阿秒=10^-18秒）上的超快过程的学科，主要集中观察和控制原子、分子和固体中的电子动力学。在固态目标中，阿秒物理学对理解凝聚态系统中的超快电子动力学有着至关重要的作用。当强激光脉冲与固体材料相互作用时，它们可以引起强烈的非线性效应，导致产生阿秒光脉冲，例如极紫外（XUV）范围内的高次谐波（HHG）。这些阿秒脉冲使科学家能够在超快时间尺度上探测电子激发、输运和复合过程，为半导体、绝缘体和其他复杂材料中的电子行为提供理论支撑。

2010年，学界首次观察到固体中的高次谐波产生(HHG)。当时，Shambhu Ghimire和David A. Reis 与他人合作，对固体材料中的非微扰高次谐波的产生进行开创性研究，并使用了氧化锌（ZnO）晶体。在此之前，HHG 研究主要集中在气相中的原子和分子。凝聚态系统的主要挑战之一是在强激光场下防止等离子体形成和样品损伤。通过将激光束紧密聚焦到薄氧化锌晶体上，Ghimire 等人缓解了这些问题。他们观察到高达 25 阶的高阶谐波，与气态介质中的 HHG 有关键相似之处，其中包括光谱中的稳定期。尽管有这些相似之处，但固体中的谐波截止遵循不同的标度律，表明存在由固体的周期性结构和高密度驱动的新潜在机制。

前言

经过十多年的稳步发展， 固体中的高次谐波产生（HHG）已达到成熟水平，揭示了与气相 HHG 不同的物理机制。在此进展下，对该主题进行全面综述的需求日益提升。本书对这一领域的理论和实验进展进行整合，对凝聚态物质中的强场相互作用提供更深入的见解，同时解决固态 HHG 的挑战和应用问题。这些内容对阿秒科学、激光物理和凝聚态物理的学生及研究人员意义重大，有助于推动这一新兴领域的创新发展。

作为一本全面涵盖阿秒物理学领域理论概念和最新研究进展的综合性专业书籍，本书对于该领域学生研究生阶段的学习同样具有重要参考价值。通过探索固态高次谐波带来的机遇与挑战，学生可以更全面的了解该领域的知识及其与现代技术以及未来发展的相关性，从而鼓励批判性思维，激发他们对自己研究项目的创新性想法。

本书相关信息

书名：High-Order Harmonic Generation in Solids.

作者: M. F. Ciappina 与 P. Tzallas

出版商：世界科技出版公司

页数：352页

由2023年诺贝尔物理学奖获得者费伦茨·克劳斯教授书评推荐。

更多相关内容：

https://doi.org/10.1142/13506

学者介绍

Marcelo Fabián Ciappina博士于2020年秋季加入广东以色列理工学院担任副教授。他于2005年3月在阿根廷Balseiro研究所取得了物理学博士学位，并于2019年6月在捷克共和国的捷克科学院完成了物理-数学科学研究教授论文（特许任教资格）。他在世界各地担任过博士后及其他高级职位，包括德国马克斯·普朗克研究所（海德堡核物理研究所，加兴量子光学研究所和德累斯顿复杂系统物理研究所）、西班牙光子科学研究所（ICFO）、捷克共和国的极端光基础设施光束项目（ELI-Beamlines）、高性能计算研究所（IHPC）（新加坡科技研究局）和美国奥本大学。

Marcelo Ciappina副教授在原子、分子和复杂系统的非线性激光交互的理论和数值模拟方面是一流专家，同时也是《科学》合作期刊《超快科学》的副主编。最近几年，他成为一个新兴研究的开创者之一，该研究融合了两个较新的领域：阿秒和纳米级物理学。他合著了 200 多篇期刊论文，H 指数为 39（谷歌学术）。