强基背景下数学类拔尖创新人才的多维度选培模式探究

基础研究是科技创新的源泉,是破解“卡脖子”难题的关键.数学是自然科学的基础,为重大技术创新提供原始动力.从培养面向国家战略需求的数学类复合型拔尖创新人才出发,探索多渠道、多层次、多维度的选拔和培养途径.从选拔、培养等不同环节以及从学生、教师、学校、企业等不同角度对数学类复合型拔尖创新人才培养渠道和模式进行研究分析,提出了若干合理化的策略和针对性的措施.     

多介质流动数值计算中的界面处理方法

 求解Riemann问题得到界面接触间断的流动状态,并以此构造带状区域的虚拟流体状态,对于多维问题设计了一种方便有效的算法。同时求解耦合的守恒形式欧拉方程组和非守恒界面捕捉方程,并用Level-Set函数捕捉界面,数值计算采用高分辨率MWENO格式。最后对可压缩多介质流动问题进行了数值模拟。     

可压缩多介质流体数值模拟中的Level-Set间断跟踪方法

针对可压缩多介质流体的数值模拟,发展了一种Level-Set间断追踪技术,用LS(Level-Set)函数追踪激波和捕捉界面,用Riemann问题解构造带状区域内的虚拟流体状态,对物理量的外推方法、间断附近虚拟流体的构造、间断推进速度的计算等问题进行了研究.最后对可压缩多介质流体一维和二维守恒律方程组进行数值模拟,数值计算采用通量重构的高精度WENO格式,计算结果令人满意.     

一种追踪多介质流体界面运动的NND数值模拟方法

把界面捕捉等效方程、Level-Set方程和欧拉方程组耦合,在Stiffened状态方程下,采用高分辨率NND格式求解流体力学方程组并用Level-Set函数捕捉界面的位置。对二维情况下激波和气泡相互作用的问题进行数值模拟,并与波传算法的模拟结果进行比较。计算结果表明该方法能有效的抑制间断附近的非物理振荡,有很强的捕捉界面的能力。     

多流体界面不稳定性的守恒和非守恒高精度数值模拟方法

对多流体界面问题守恒和非守恒格式(M)WENO重构方法进行探讨,采用虚拟流动方法并用Level-Set函数捕捉界面的运动变化。数值模拟结果表明本文的数值方法具有较高的分辨率,并能有效地抑制界面附近的非物理振荡。     

斯格明子电子学的研究进展

在过去的半个世纪中,微电子技术一直沿着著名的摩尔定律快速发展,当前已经达到单芯片可集成上百亿晶体管.然而随着晶体管尺寸的缩小,因量子效应所产生的漏电流及其所导致的热效应使得这一定律遇到瓶颈.自旋电子技术由于引入了电子自旋这一全新的自由度,将有望大幅度降低器件功耗,突破热效应枷锁.斯格明子是一种具有拓扑保护的类粒子自旋结构,有望成为下一代自旋电子信息载体,引起了从物理到电子领域的广泛关注.由于其特殊的拓扑性质,斯格明子具备尺寸小、结构稳定、驱动阈值电流小等诸多优点,室温下斯格明子的成核、输运及探测进一步验证了其广泛的应用潜力,由此诞生了研究相关器件及应用的斯格明子电子学.本综述从电子学角度首先介绍斯格明子的基础概念及发展现状、理论及实验研究方法,重点阐述斯格明子器件的写入、调控及读取功能,介绍了一系列具有代表性的新型信息器件;最后,结合斯格明子电子学现状分析了目前所面临的发展瓶颈以及未来的应用前景.     

Probing the magnetization switching with in-plane magnetic anisotropy through field-modified magnetoresistance measurement

Effective probing current-induced magnetization switching is highly required in the study of emerging spin-orbit torque(SOT)effect.However,the measurement of in-plane magnetization switching typically relies on the giant/tunneling magnetoresistance measurement in a spin valve structure calling for complicated fabrication process,or the non-electric approach of Kerr imaging technique.Here,we present a reliable and convenient method to electrically probe the SOT-induced in-plane magnetization switching in a simple Hall bar device through analyzing the MR signal modified by a magnetic field.In this case,the symmetry of MR is broken,resulting in a resistance difference for opposite magnetization orientations.Moreover,the feasibility of our method is widely evidenced in heavy metal/ferromagnet(Pt/Ni₂₀Fe₈₀ and W/Co₂₀Fe₆₀B₂₀)and the topological insulator/ferromagnet(Bi₂Se₃/Ni₂₀Fe₈₀).Our work simplifies the characterization process of the in-plane magnetization switching,which can promote the development of SOT-based devices.     

求解二维Poisson方程的重心有理插值配点法

首先介绍了重心Lagrange插值法,然后通过改变重心Lagrange插值法的插值权函数,重点给出了重心有理插值的具体形式.基于等距节点和Chebyshev节点这两类插值节点,利用重心有理插值配点法求解了二维Poisson方程,并比较了采用上述两种插值节点时的计算精度.数值算例表明,重心有理插值配点法具有稳定性好,计算精度高和程序编写简单的特点.