我院夏辉教授指导本科生在表面生长动力学领域取得多项研究进展

发布者:李泳锋发布时间:2026-07-10浏览次数:10

近年来, 表面生长动力学的长程时空关联、渡越效应和涌现是非平衡统计物理研究领域极其活跃的研究课题。我院夏辉老师指导的本科生团队在这些领域开展了深入的理论研究,并取得多项重要进展。

第一项工作通过数值模拟研究长程时间关联噪声对同属KPZ 普适类的Ballistic-Deposition (BD)和限制solid-on-solid (RSOS)模型高度分布的影响,揭示生长阶段存在临界关联指数,并分析不同关联强度下高度分布、偏度、峰度及饱和阶段统计特性的演化规律,阐明长程时间关联与非线性生长机制耦合作用对界面动力学的影响。该成果以“Height distributions of discrete growth models in the presence of long-range temporal correlations”为题发表在理论物理领域的国际主流学术期刊Communications in Theoretical Physics (JCR Q1) [P. Jiang and H. Xia*, Commun. Theor. Phys., in press]第一作者姜佩延是我校22级应用物理本科生,夏辉老师为通讯作者,该项进展是该生所主持的国家级大学生科研创新项目的研究成果。

第二项工作基于 Hellinger 距离和新颖性检测两种涌现度量方法,研究长程时间关联对 Langevin 型生长系统涌现行为的影响,揭示确定性动力学与长程关联共同诱导涌现现象,为复杂系统涌现机制提供新的理论认识。该研究成果以“Exploring emergence from the perspective of Langevin-type growth theory”为题发表在国际主流学术期刊Physica A (JCR Q2) [S. Wang and H. Xia*, Physica A 692 (2026) 131522]本文的第一作者汪舒婷是我校21级应用物理本科生,夏辉老师为通讯作者,该项进展是该生所主持的国家级大学生科研创新项目的研究成果。

第三项工作探索了Kardar-Parisi-Zhang (KPZ)方程中长程时间与空间关联噪声对界面宽度的影响。在早期生长阶段,结果显示长程时间关联噪声对界面宽度分布影响不大,其分布近似对数正态。而长程空间关联噪声对界面宽度分布的影响显著:当空间关联较弱时,分布仍接近对数正态;而当空间关联增强时,分布趋向一种未知分布形式。这些结果揭示了长程时间与空间关联噪声在KPZ生长中对界面统计性质的不同作用。该成果以“Probability distributions for kinetic roughening in the Kardar-Parisi-Zhang growth with long-range temporal and spatial correlations”为题发表在国际主流学术期刊Communications in Theoretical Physics (JCR Q1)[Z. Chang and H. Xia*, Commun. Theor. Phys., 603 (2026) 127819]。本课题是经过四年多的深入研究完成的,第一作者常志超是我校19级应用物理本科生,夏辉老师为通讯作者

第四项进展围绕径向界面竞争生长问题,系统研究了 EWKPZ两类生长机制之间的渡越行为。通过建立径向竞争生长模型并提出适用于离散模型的新型模拟算法,揭示了不同竞争生长体系在动力学行为上的共性与差异。该项工作以“Crossover effects and nontrivial scaling on the radial growth with competitive dynamics”为题发表在国际主流学术期刊Physica Scripta (JCR Q2)[X. Tian and H. Xia*, Phys. Scr. 101 (2026) 195904]本文的第一作者田旭是我校20级应用物理本科生,夏辉老师为通讯作者

此外,夏辉老师所指导的21级本科毕业生高海波以第一作者身份在国际主流刊物EPL上发表研究成果[H. Gao and H. Xia*, EPL, 152 (2025) 57001],夏辉老师为通讯作者,该项进展是该生跨院系共同主持的国家级大学生科研创新项目的研究成果。

材料与物理学院始终坚持以育人为本,强化科教融汇、产教融合,培养具有创新精神和实践能力的高素质人才。学院坚持通过高质量的成长导师制引导学生早进课题组,参与科学研究。夏辉老师长期扎根人才培养的第一线,在科研育人方面取得了优异的成绩。

新闻来源:材料与物理学院

责任编辑:夏辉

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