7月10日，記者從北京科技大學獲悉，該大學物理系教授馬星橋課題組在相場方法計算方面獲得新進展。

　　相場方法起源于朗道的相變理論，上世紀80年代初，哈恰圖良發(fā)展了微彈性理論，使相場方法可用于彈性體系中。

　　近年來，人們開始逐漸認識到相場方法在材料性質模擬方面的優(yōu)勢。它可以模擬非均勻體系中微觀組織或磁疇、電疇的形貌及其演化過程，對研究相變過程以及計算材料的宏觀物理性質十分有效，并可作為構建多尺度模型的核心，在材料研究方面正越來越受到重視。

　　該課題組與賓夕法尼亞州立大學陳龍慶教授及香港理工大學石三強教授合作，對相場計算方法進行了改進。相場方法中為反映材料的對稱性及相變，自由能表達式中采用朗道多項式，要由實驗結果擬合多項式的系數(shù)。對于有極低含量合金元素的體系很難找到合適的表達式，較難定量計算濃度。馬星橋教授指導博士研究生施小明，在相場計算方法取得新進展.他們構建了一種采用勢表的數(shù)字化方法，避免了原來相場方法需要尋找朗道多項式并擬合系數(shù)的做法，可以計算低至ppm級的濃度，達到定量水平，。該方法也可推廣到鐵磁、鐵電及鐵彈體系的計算。

　　馬星橋課題組現(xiàn)在把主要精力放在了用相場方法研究磁學體系上。磁性材料的應用離不開磁疇在外場下的變化規(guī)律，與當前廣泛采用計算磁疇演化和磁化參量的微磁學方法相比，相場方法不僅可研究磁學量，而且可研究非磁學物理量的演化和它們與磁學量的相互作用，在計算磁疇的同時計算電疇及應變，因而可以研究多場作用下的多鐵體系。

　　馬星橋曾用相場計算鐵磁性形狀記憶合金NiMnGa體系，研究了該合金的磁疇轉動和大應變，討論了其鐵磁性和鐵彈性之間的耦合及超彈性和偽塑性。

　　2006年，實驗發(fā)現(xiàn)用磁場可驅動NiMnInCo合金發(fā)生馬氏體逆相變并伴隨熵的改變，可利用做磁制冷等。

　　馬星橋課題組針對這一體系，建立了伴隨結構相變的反鐵磁體系的熱力學模型和相場模型，該模型修正后也可計算亞鐵磁結構，他們還用第一性原理研究了磁驅相變現(xiàn)象，并將第一原理與相場方法結合，建立了一個多尺度計算模型，可得到微觀磁結構和磁疇演化及合金在多場作用下的物理性質。

　　他們還利用相場方法系統(tǒng)地研究了自旋電子學中極化電流驅動自旋磁矩翻轉及進動的規(guī)律。實驗中利用電流驅動磁矩翻轉，可以制作磁性隨機內存（MRAM），它斷電后仍可保存記憶。利用電流驅動磁矩進動，可用直流電產生頻率為幾個G的高頻振蕩，制作納米振蕩器，這種振蕩器具有結構簡單，靈敏度高，不需要大的磁體因而體積很小等優(yōu)點，有望在高靈敏通訊天線，雷達及弱磁場探測等方面得到應用。

　　馬星橋課題組研究了不同外磁場、應力場、不同極化電流下自旋動力學的模式及產生翻轉和穩(wěn)定進動的條件，計算了應力場對磁矩翻轉電流的影響，并提出了一種實現(xiàn)電流驅動四態(tài)磁存儲器的設計方案。他們還模擬了一種實現(xiàn)垂直表面進動的電流驅動自旋振蕩器的實現(xiàn)方案，它可比面內進動的振蕩器的輸出功率有很大提高。研究了應力場及電壓對自旋進動的影響，討論了穩(wěn)定振蕩模式、頻率、位相和功率譜的調制方案。這對開發(fā)自旋納米存儲器和振蕩器有很好的啟發(fā)和輔助設計作用。

　　此外，馬星橋的課題組采用相場方法還研究過核電站結構材料鋯在應力場下氫化物的析出形貌；第二類超導體中渦旋線在電流及磁場作用下的生成及運動規(guī)律；鐵電薄膜中電疇的極化動力學、力-電效應和電疇翻轉途徑；鐵電超晶格及復合多鐵性材料的電磁性質。他們還開展了高效計算的研究，部分程序已編寫為采用GPU的并行計算程序，計算速度提高了幾十倍，并可以適用于大規(guī)模計算機計算。

　　目前，課題組正在進一步開展采用相場方法計算磁學體系的方法學研究和軟件開發(fā)。期望將相場計算推廣到更多的多場作用下的磁學體系及多鐵材料體系的研究中；用相場方法對自旋體系中各種場對自旋的調控作用進行系統(tǒng)化研究，并進一步開展自旋輸運現(xiàn)象的研究，使之可用于各種自旋電子學現(xiàn)象和器件的模擬和設計。 7月10日，重慶日報記者從市科委獲悉，為進一步加快重慶市科技創(chuàng)新平臺建設，完善科技創(chuàng)新體系，市科委日前啟動了2018年度重慶市重點實驗室申報。

據(jù)介紹，此次將圍繞戰(zhàn)略性新興產業(yè)技術創(chuàng)新和發(fā)展需求，以及全市優(yōu)勢特色領域、重點學科建設需求，重點支持新一代信息技術、智能制造、新材料、新能源、生物技術、節(jié)能環(huán)保、現(xiàn)代農業(yè)、生態(tài)環(huán)境、社會民生等領域的重點實驗室建設。

“我們鼓勵高等學校、科研院所、企業(yè)按照‘開放共享、協(xié)同創(chuàng)新、市場運作’原則，通過自主新建、合作共建等方式建設重慶市重點實驗室。”市科委相關負責人表示。

據(jù)了解，申報重慶市重點實驗室，需具備一定條件，依托單位為在渝高等學校、科研院所、企業(yè)或其他具有原始創(chuàng)新能力的獨立法人機構，每年為實驗室建設發(fā)展提供必要的運行經(jīng)費不低于10萬元；具有研究基礎和行業(yè)特色，在本領域處于領先地位，掌握核心技術并擁有自主知識產權，具有承擔國家或地方重大科研任務的能力；有較高水平的學術帶頭人，實驗室固定人員不少于20人，且副高（含）以上職稱或具有博士學位人員比例不低于總人數(shù)的50%（建在企業(yè)的重點實驗室不低于40%）；實驗室場地面積1000 平方米以上，科研儀器總價值1000萬元以上等。

有意申報的單位，可自7月20日10時至7月26日17時通過市科委官網(wǎng)“網(wǎng)上服務”窗口進入“科技平臺管理”進行網(wǎng)上申報。網(wǎng)上申報之后，再將相關紙質材料報送至市科委科技項目管理中心，紙質材料報送截止時間為7月27日17時。有關詳情還可登錄市科委官網(wǎng)查詢。