准晶是一种特殊的物质结构，介于晶体与非晶体之间，具有独特的有序性。与传统晶体不同，准晶不具备平移周期性，其原胞的排列方式多样且复杂，形成了不同的局域同构类。这些局域同构类在自由能、熵等物理性质上存在显著差异，但由于其电子衍射谱的差异微弱，传统的晶体结构判断方法面临挑战。因此，如何有效区分准晶的局域同构类，成为晶体谱学领域中的一个重要课题。
#### 高次谐波与准晶的相互作用
在超快强激光与物质的非线性相互作用中，会产生高次谐波。这是一种极端的频率上转换过程，能够产生高于驱动激光频率数倍的光子能量。高次谐波不仅在获取阿秒脉冲和产生相干极紫外光源方面具有重要应用价值，还能编码丰富的物质微观结构信息。
#### 研究成果
近期，精密测量院激光诱导超快电子动力学研究组通过模拟激光与二维广义Penrose准晶相互作用时的高次谐波辐射，提出了一种新的高次谐波谱学方案，以区分准晶的局域同构类。研究表明，非局域同构的准晶构型的谐波产率存在明显差异，这主要源于16种顶角环境在不同局域同构类中的分布和占比不同，进而影响了电子运动以及谐波辐射的相干性。
此外，研究还发现，准晶取向依赖的谐波产率表现出晶体学禁戒的旋转对称性，这一特征被认为是准晶谐波辐射的重要标志。
#### 重要性与前景
这一研究成果标志着激光诱导超快电子动力学团队在准晶强场超快动力学研究领域的又一重要进展，继准晶分形能带电子动力学理论之后，为进一步理解准晶的微观结构提供了新的视角。研究成果已以“Distinguishing local isomorphism classes in quasicrystals by high-order harmonic spectroscopy”为题发表在《自然·通讯》上，博士后刘佳奇为第一作者，研究员卞学滨为通讯作者。
随着对准晶局域同构类的深入理解，未来的研究有望在材料科学、光电子学等领域开辟新的应用前景，为高性能材料的设计与开发提供理论支持。
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