磁重联X线附近区域的等离子体结构分布及其演化

高能电子是磁重联中产生的重要现象,卫星Wind和Cluster在磁重联的多个区域都观测到了高能电子。针对X型磁重联,结合粒子动力学方程的部分解析表达式和Hall MHD计算机数值模拟结果,研究了X线附近区域的电子和离子运动的分离特性,得到了该区域垂直重联平面的磁场分量和速度分量随时间的演化特征。研究结果表明,磁重联过程中起支配作用的电子的运动是高度结构化的,受多种因素作用,其运动速度呈现非线性变化的特点,在垂直重联平面z方向的磁场分量和速度分量都存在拐点,拐点前后磁重联的电场分量的波动特性有明显差异。     

地球等离子体边界层扰动的小波分析方法

利用ClusterⅡ卫星的磁场数据，采用小波联合参数估计方法，研究了地球等离子体边界层磁场扰动的多尺度特征，计算了指定尺度内的等离子体边界层中扰动的相对功率，对2001年10月1日发生的磁场重联事件进行了分析．结果显示：在小尺度时间段（≈0．24～1．00s）和大尺度时间段（≈0．96～4．00s）磁场在09：40～09：50UT的扰动很强烈，而且具有间断性；在09：30UT和10：00UT时间点前也有较小的扰动．将该事件与2002年9月18日的非磁场重联事件数据分析结果比较，证实了小波参数估计能够很好地有效地快速地分析磁尾磁场数据的多尺度的扰动现象．     

伴随磁场重联哨声波的观测与统计分析

利用GEOTAIL卫星探测得到的磁场、粒子和波的数据，通过观测伴随着磁场重联的哨声波、静电孤立波、高频静电调制波等波，统计分析了地球磁尾伴随重联过程的哨声波的频率、空间位置分布等特性．结果表明：伴随磁场重联的哨声波，其频率在10～500Hz之间，在磁尾主要分布于等离子体片及其边界层．通过卫星观测结果证实：在导向磁场By较小时（By〈7nT），哨声波在磁场重联过程中起到重要的调制作用，从观测上证实了理论预测和计算机模拟结果．     

非均匀磁场对XY模型三量子比特热纠缠度的影响

利用海森堡XY模型,通过密度矩阵的方法研究了三量子比特在外加磁场下的热纠缠,计算了纠缠的度量--并协度,给出了有限温度条件下不同外加磁场下的纠缠行为.在此基础上,可以通过对外加磁场的调节对量子比特进行有效的控制,实现量子计算和得到最有利的纠缠.     

运动电子和磁单极的电磁场的角动量

本文导出了电子在磁单极场中以任意方向的匀速■运动时电子和磁单极的电磁场的角动量的计算式子,并据此算出角动量为eg c方向在电子与磁单极的连线上,指向磁单极。     

面向多尺度拓扑优化的渐进均匀化GPU并行算法研究

针对多尺度结构拓扑设计计算效率低等问题，提出了一种基于水平集渐进均匀化的多尺度拓扑优化并行算法。基于通用图形处理器（graphics processing unit,GPU），通过水平集初始化、大型稀疏刚度矩阵方程求解以及本构矩阵并行计算，可大幅提升渐进均匀化算法的效率。实验结果表明，当三维晶胞单元网格细化至分辨率为10万时，多尺度结构拓扑优化GPU并行算法较CPU串行算法快数十倍。     

强磁场中氢负离子的基态与低激发态

在球坐标系下采用组态相互作用方法,计算了磁场中氢负离子基态与低激发态的能量和结合能.在径向采用高阶B-spline基组,有效地处理了电子关联;角向采用超球谐函数基组,简化了矩阵元角度部分的计算,使计算效率得到了大幅度的提高.用上述方法计算的磁场中氢负离子基态与低激发态能量的高精度结果与已有理论和计算数据作了详细的比较.结果表明,此方法适用于磁场为β=0.000 1~1.0（此处β=1.0时,对应磁场为4.710 8×105T）范围内的精确计算.     

负色散上混杂层的色散关系

取消了准中性近似，研究了低密度均匀磁等离子体中负色散上混杂层的模耦合过程，包括电子伯恩斯坦波分别与离子等离子体波，短波长下混杂波，低频电磁波耦合的非线民生过程，得到了三种非线性过程的耦合方程和色散关系。     

掺杂TiO2的La2/3Ba1/3MnO3电输运与磁电阻特性

通过固相反应法制备了(1-x)La2/3Ba1/3MnO3 xTiO2(x=0％～5％)多晶陶瓷样品，实验发现，随着TiO2掺杂量的增加，电阻率明显增大，金属绝缘相转变温度Tp值下降．通过室温(300K)和低温(78K)下不同磁场的磁电阻计算表明，适量的TiO2掺杂会明显提高材料的磁电阻性能；在1T磁场下，TiO2掺杂量为1％的样品室温磁电阻达到12％，这是未掺杂La2/3Ba1/3MnO3相同条件下的3倍，为磁电阻传感器研究提供了实验依据。     

对数周期偶极天线研究

针对对数周期偶极天线（LPDA）设计过程中存在的两个问题：阻抗矩阵计算方法的选择和高频段方向图的优化问题，通过分析比较各种阻抗矩阵计算方法的优劣，确定用Galerkin法求解Poclinton方程是最佳方法，在设计过程中提出一种新的设计思想-改变天线的结构参数，改善天线高频段方向图的性能，并以Galerkin法为基础进行计算机模拟，结果显示效果良好，而且在整个频段上提高了天线增益。     

超强磁场下简并电子气体的磁化

致密天体（白矮星和中子星）内部的电子气体是简并的费米系统,它们的零点费米动能远大于热运动动能。根据零点费米能与电子静止能的比较可区分为非相对论和相对论两种情况,按电子拉莫尔轨道动能与零点费米能的比较又可区分为强和超强两种外磁场作用情况。本文研究了电子费米系统在超强磁场作用下的磁化问题,发现在非相对论和相对论两种情况中的磁化都呈现出de Haas-van Alphen 震荡效应,但微分磁化率难以大于临界值1,说明在超强磁场下的电子气体难以发生Condon磁相变,只有当电子占据刚好填满第一朗道量子能级时,微分磁化率才能大于一。     

庞磁电阻材料Sr_2FeMoO_6的性能及其穆斯堡尔谱研究

应用传统的陶瓷制备方法 ,制备了烧结温度分别为 12 0 0℃和 12 5 0℃的双钙钛矿结构庞磁电阻(GMR)材料Sr2 FeMoO6样品 通过X射线衍射、室温磁阻和穆斯堡尔谱研究 ,发现较低温度烧结的样品晶粒相对较小而磁阻较大 ,从而暗示晶界上的自旋极化电子对磁电阻效应有明显贡献 同时 ,通过观察不同温度下的穆斯堡尔谱 ,看到了晶界上Fe离子磁状态的改变 ,这从另一角度证实晶界上的载流子散射是室温下电阻产生的主要原因 ,而晶粒之间自旋极化电子的跳动受到外加磁场的影响 ,产生了磁电阻效应     

离散正弦-Ⅲ变换与下三角Toeplitz矩阵的快速求逆

研究下三角Toeplitz矩阵的快速求逆问题。通过利用离散正弦-Ⅲ变换(DST-Ⅲ)、快速傅里页变换(FFT)及三角函数插值给出了计算下三角Toeplitz矩阵的逆矩阵的一个快速算法,算法的计算复杂度为O(nlogn)。最后,给出了算法的误差分析。     

旋转带电圆盘的静磁场分布分析

求匀角速转动带电体的磁场是一类典型的静磁场边值问题．传统的解法是用磁矢势结合边界条件解泊松方程,其过程复杂,计算冗长．根据（连带）勒让德多项式的性质和加法公式,利用矢势叠加法导出了旋转带电圆盘的空间磁场分布,并对结果进行了讨论．     

加速油藏数值模拟的POD模型降阶方法

实际油田建立的油藏模型可能包括几十万或几百万个网格,采用传统油藏模拟器进行模拟非常耗时,这也导致闭环油藏管理中生产优化和历史拟合过程计算成本的增加,如何大幅度加速油藏模拟运算速度是亟待解决的问题.本文将本征正交分解(POD)模型降阶方法应用于油藏数值模拟,首先,在训练过程中运行全阶油藏模拟器获得快照,构造POD的基矩阵,然后再利用获得的基矩阵进行不同生产制度下的预测过程.数值实验显示,在保证有足够精度的条件下,该方法可降低算例油藏模型的维数,使模拟器计算该算例的运算速度提高近3倍,验证了POD方法的有效性.     

带轴向引导磁场自由电子激光的工作参数选择

利用电子能量守恒定律、轨道稳定性条件和静电模稳定性条件,给出了能使轴向引导磁场对增益起放大作用的自由电子激光器件的参数取值范围。     

超晶格带结构及透射谱

采用转移矩阵方法，研究了一维有限超晶格的电子态与透射问题。计算了一维有限超晶格的子带带隙，以及一维完整有限超晶格中电子的透射谱和一维有限超晶格中含单个缺陷层或少量缺陷层的电子的透射谱。本文给出的方法对于研究电子通过任意排列的一维有限超晶格的透射具有普适性。     

短间隙真空电弧的动态图像

用动态图像高速微机数据采集系统对短间隙中的真空电弧的形态及其动态演变过程进行了光测研究,初步发现在短间隙条件下,平板触头间隙中真空电弧形成阳极斑点的临界电流小于长间隙中的临界电流;从电汉断性能来讲,纵磁触头的优越性在短间隙条件下体现得尤为明显。     

二元多项式矩阵Smith型等价问题

二维系统等价是多维系统研究中的重要问题,它常被转化为二元多项式矩阵的等价问题来研究。二元多项式矩阵与其Smith型等价是矩阵等价研究中的重要问题。本文主要研究几类二元多项式矩阵与其Smith型等价问题,给出二元多项式矩阵约化到其Smith型的一些结果和判别条件。这些条件可以通过计算矩阵既约子式的约化Gr?bner基进行检验。     

轮换矩阵密码学性质

从AES中的列混淆出发,研究了有限域上轮换矩阵的一些性质,给出了轮换矩阵求逆算法和生成分支数最大的四阶轮换矩阵算法;讨论了轮换正形矩阵及轮换对合矩阵的一些性质,给出生成分支数达最大的四阶轮换正形矩阵的算法,得到了分支数最大的轮换对合矩阵不存在的结论.