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我校刘宗华团队在Physics Reports和PRL上发表爆炸式相变的综述和研究论文


发布时间:2017-01-06

  我校物理与材料科学学院教授刘宗华团队近日在Physics Reports上发表了题为Explosive transitions in complex networks' structure and dynamics: Percolation and synchronization(Phys.Rep. 660,1(2016))的综述。Physics Reports是国际顶级物理学学术期刊,一贯采取约稿方式,最新影响因子为16.24。这篇长达94页的综述由我校物理系、西班牙胡安卡洛斯国王大学以及西班牙马德里理工大学合作完成。该综述的第一完成单位是华东师范大学,刘宗华、管曙光和邹勇为合作者,刘宗华和管曙光为通讯作者。

该综述由刘宗华(中)、管曙光(左)和邹勇合作完成,刘宗华和管曙光为通讯作者

  渗流和同步是被广泛研究的两种相变现象。渗流是指网络的拓扑结构发生定性的改变,而同步是指网络的动力学形成宏观的协同行为。过去的研究表明,在大多数情况下,它们是二阶相变,也就是连续和可逆的相变。然而最新的研究发现复杂网络的结构和动力学可以呈现出爆炸式的相变,也就是不连续和不可逆的一阶相变。自2009年以来,爆炸式渗流和同步迅速成为了复杂网络领域的研究热点,引起了广泛的关注和研究。这篇已发表的专题综述在关注近年来复杂网络上的爆炸式渗流和同步的研究的基础上,对理论和实验两方面取得的重要进展进行了详细的梳理和评论,旨在为这一领域的未来发展指明方向。

  此外,刘宗华团队近日还在国际顶级物理学学术期刊Physical Review Letters上发表了题为Coexistence of Quantized, Time Dependent, Clusters in Globally Coupled Oscillators(PRL 117, 204101 (2016))研究论文。刘宗华、管曙光和邹勇是论文的合作者,管曙光为通讯作者,华东师范大学为第一完成单位。

平均频率分立的时变团簇态

  在同步研究中,动力学系统最终形成的协同态或同步态始终是研究关注的重点。以往研究者们在耦合振子模型中已经发现了若干重要的协同态,包括部分协同态、团簇协同态、驻波协同态以及奇妙态(Chimerastate,以古希腊神话中的怪兽命名)。近年来,随着爆炸式同步研究的深入,是否有新的协同态出现引起了研究者们的特别关注。而已发表的这篇PRL论文正是发现了与爆炸式同步相关的一类新的协同态。在这种新协同态中,振子形成分离的团簇。与以往所有的协同态不同的是,每一个团簇中的振子其瞬时频率并不锁定,锁定的仅仅是它们的平均频率。目前,研究者们已经在多个耦合振子模型中,如频率权重模型、拥护者和反对者耦合模型,以及多种本征频率分布中,如洛伦兹分布、偏移洛伦兹分布、双峰洛伦兹分布和均匀分布,发现了这种新型的协同态。这种协同态有可能是从比较简单的协同态向复杂的自旋玻璃态过渡中的一环,并且有可能从理论上解释耦合超导约瑟夫森结实验中观察到的一些同步现象。

  近年来,刘宗华团队对爆炸式同步的研究不断取得优秀成果。目前他们已在物理学顶级学术期刊PRL上于201420152016年共发表3篇研究论文,其中前两篇论文在两年内已经被SCI分别引用32次和28次。此外,2013年以来,课题组还在Sci, Rep, PRE, EPL Chaos等主流学术期刊上发表关于爆炸式同步研究的论文十余篇,这一系列的工作共得到SCI引用110余次。特别值得一提的是,团队发扬了重视研究生培养的传统,积极加强对本科生科研的指导工作。由管曙光指导的本科生邱添(2016年暑假刚毕业)团队已经在Sci.Rep.发表了3篇研究论文(其中两篇邱添为第一作者)。在2016年第12届全国复杂网络大会上,邱添以他本科期间发表的论文代表我校荣获“学生最佳论文奖”,成为该会议有史以来第一位以本科阶段论文获奖的学生。


图|吕安琪 文、来源|物理与材料科学学院 编辑|蔡可欣 吕安琪



作者: | 信息来源:新闻网 | 浏览次数:2951

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