प्लाज्मा में विद्युत चुम्बकीय तरंगों (जैसे, लेजर) का संचरण प्लाज्मा भौतिकी में एक मूलभूत समस्या है। आम तौर पर, विद्युत चुम्बकीय तरंगों को अत्यधिक सघन प्लाज़्मा में प्रसारित नहीं किया जा सकता है, लेकिन उनका संचरण और ऊर्जा हस्तांतरण तेज़-इग्निशन लेजर फ़्यूज़न, लेजर कण त्वरण, और अल्ट्राशॉर्ट और अल्ट्राब्राइट विकिरण स्रोतों जैसे अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। 1996, स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय के प्रोफेसर एसई हैरिस परमाणु भौतिकी में विद्युत चुम्बकीय रूप से प्रेरित पारदर्शिता (ईआईटी) की अवधारणा से प्रेरित थे। परमाणु भौतिकी में इलेक्ट्रोमैग्नेटिकली इंड्यूस्ड ट्रांसपेरेंसी (ईआईटी), प्रोफेसर एसई हैरिस ने प्लाज्मा में इलेक्ट्रोमैग्नेटिकली इंड्यूस्ड ट्रांसपेरेंसी (ईआईटी) के तंत्र का प्रस्ताव रखा, यानी उच्च-आवृत्ति लेजर प्रकाश, कम-आवृत्ति लेजर लाइट की किरण की मदद से। मूल रूप से प्रसारित होने में असमर्थ, उच्च घनत्व वाले प्लाज्मा में प्रसारित किया जा सकता है। हालाँकि, बाद के अध्ययनों से पता चला है कि ईआईटी सीमाओं के साथ वास्तविक प्लाज़्मा में नहीं हो सकता है, लेकिन ये अध्ययन कमजोर सापेक्षतावादी लेजर तीव्रता सीमा तक सीमित हैं।
हाल ही में, इंस्टीट्यूट ऑफ फिजिक्स, चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज/नेशनल रिसर्च सेंटर फॉर कंडेंस्ड मैटर फिजिक्स, बीजिंग में शोधकर्ता युटोंग ली की एक शोध टीम और चीन के रेनमिन विश्वविद्यालय के भौतिकी विभाग में प्रोफेसर वेइमिन वांग ने स्व-विकसित का उपयोग किया। KLAPS कण सिमुलेशन कार्यक्रम में पाया गया कि एक कम-आवृत्ति लेजर के एक ही समय में एक सापेक्ष-तीव्र उच्च-आवृत्ति लेजर के रूप में प्लाज्मा में घटना के बाद, कम-आवृत्ति लेजर इस प्लाज्मा में प्रवेश कर सकता है; हालाँकि, जब दो लेज़रों का ध्रुवीकरण लंबवत होता है, तो यह विसंगतिपूर्ण होती है। हालाँकि, जब दो लेज़र बीमों का ध्रुवीकरण लंबवत होता है, तो यह विसंगतिपूर्ण संचरण घटना गायब हो जाती है, इस प्रकार सामान्य सापेक्षतावादी पारदर्शिता प्रभाव को खारिज कर दिया जाता है। टीम ने सापेक्ष प्रकाश तीव्रता पर एक तीन-तरंग युग्मन मॉडल विकसित किया, जो आवृत्ति पासबैंड देता है जिसमें ईआईटी होता है। सापेक्ष प्रकाश तीव्रता के तहत, इस पासबैंड की चौड़ाई कम आवृत्ति वाले लेजर के स्थिर संचरण को सुनिश्चित करने के लिए पर्याप्त है; हालाँकि, कमजोर सापेक्षतावादी प्रकाश तीव्रता के तहत, पासबैंड एक अलग बिंदु तक संकीर्ण हो जाता है, जिसे बनाए रखना मुश्किल होता है, और यह बताता है कि पिछले अध्ययनों में कमजोर सापेक्षतावादी परिस्थितियों में ईआईटी प्रभाव क्यों नहीं हो सका। यह कार्य दर्शाता है कि परमाणु भौतिकी में होने वाला विद्युत चुम्बकीय रूप से प्रेरित पारदर्शिता प्रभाव प्लाज्मा भौतिकी में भी हो सकता है। लेजर युग्मन दक्षता और तेज़ इलेक्ट्रॉन उपज में सुधार के लिए इस घटना को सीधे डबल-शंकु टकराव इग्निशन (डीसीआई) और तेज़-इग्निशन लेजर संलयन पर लागू किया जा सकता है।
शोध के नतीजे 7 फरवरी, 2024 को फिजिकल रिव्यू लेटर्स में "स्ट्रोंगली रिलेटिविस्टिक रिजीम में इलेक्ट्रोमैग्नेटिकली इंड्यूस्ड ट्रांसपेरेंसी" शीर्षक के तहत प्रकाशित किए गए थे। भौतिक समीक्षा पत्र)। इंस्टीट्यूट ऑफ फिजिक्स, चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज (आईपीएस) के पीएचडी छात्र तिहुई झांग इस पेपर के पहले लेखक हैं, जबकि चीन के रेनमिन विश्वविद्यालय के प्रोफेसर वेइमिन वांग, आईपीएस के युटोंग ली संबंधित लेखक और शिक्षाविद हैं। जी झांग सह-लेखक हैं। इस शोध का विषय चीनी विज्ञान अकादमी के रणनीतिक पायलट प्रोजेक्ट (कक्षा ए) के "नोवेल लेजर फ्यूजन प्रोग्राम" से आता है, जिसका नेतृत्व शिक्षाविद् जी झांग ने किया है, और चीन के राष्ट्रीय प्राकृतिक विज्ञान फाउंडेशन और अन्य संगठनों द्वारा समर्थित है।
चित्र 1: [(ए), (बी)] बंधे हुए प्लाज्मा क्षेत्र के पीछे एकत्रित लेजर क्षेत्र की आवृत्ति स्पेक्ट्रा और [(सी), (डी)] समय के साथ फ़िल्टर किए गए लेजर क्षेत्र तरंगों का विकास, जहां विभिन्न वक्र अनुरूप होते हैं दो-रंग क्षेत्र मिश्रण, विशुद्ध रूप से पंप तरंग और विशुद्ध रूप से कम-आवृत्ति तरंग की घटना। (ई), (एफ)] घटना के दो-रंग क्षेत्र मिश्रण के लिए समय के साथ फ़िल्टर किए गए लेजर क्षेत्र तरंगों का विकास, जहां नीली और लाल रेखाएं क्रमशः ध्रुवीकरण समानता और लंबवतता से मेल खाती हैं। ऊपरी और निचली रेखाएँ क्रमशः उच्च और निम्न घनत्व की दो प्रारंभिक सेटिंग्स के अनुरूप हैं।
चित्र 2: (ए) उच्च-घनत्व सेटअप बनाम (बी) कम-घनत्व सेटअप के लिए विश्लेषणात्मक मॉडल द्वारा दिए गए स्टोक्स तरंग की प्रमुख शाखा के फैलाव संबंध, जहां एक व्यापक पासबैंड (चमकीले पीले रंग में हाइलाइट किया गया) दिखाई देता है। (सी) मॉडल द्वारा दिए गए ईआईटी पासबैंड पदों के साथ प्रारंभिक प्लाज्मा घनत्व और प्रभावी महत्वपूर्ण घनत्व के अनुपात को ठीक करने के बाद विभिन्न प्रकाश तीव्रता के लिए एक-आयामी पीआईसी सिमुलेशन परिणाम मिलता है। (डी) विभिन्न प्रकाश तीव्रता और विभिन्न घनत्व सेटिंग्स के लिए मॉडल द्वारा दिए गए पासबैंड पदों के साथ पीआईसी सिमुलेशन परिणाम।
चित्र 3: स्थानिक स्थिति के संबंध में, समान रूप से प्लाज्मा के साथ, स्टोक्स तरंग (नीली रेखा, बाएँ अक्ष), व्युत्क्रम स्टोक्स तरंग (काली रेखा, बाएँ अक्ष) और पंप तरंग (लाल रेखा, दाएँ अक्ष) की सिग्नल तीव्रता का विकास प्रारंभिक स्थितियों के लिए 10λ0 < x < 30λ0 के अंतराल में वितरित किया गया। ((ए)-(सी) प्लॉट में समान प्रकाश तीव्रता और विभिन्न प्रारंभिक घनत्व होते हैं। (डी) प्लॉट कमजोर सापेक्षतावादी मामले के लिए सिमुलेशन परिणाम देता है, जो पिछले अध्ययनों के निष्कर्षों के अनुरूप हैं।
