4月22日下午,我院本学期第四场双周三学术报告会在行健楼学术活动室526举行。此次报告会主讲人是计算科学研究室的吕星龙博士,报告的题目是“A unified efficient algorithm for Maxwell eigenvalue problems in 3D photonic crystals”,科研副院长孙海琳教授主持了本次报告会。计算科学研究室蔡文君教授、姜波教授、王丽教授、王雨顺教授、谈雪媛副教授、张英楠副教授,几何代数研究室陈慧斌副教授以及部分研究生参加了本次报告会。


报告中,吕星龙博士围绕三维各向异性光子晶体混合边界条件下的麦克斯韦特征值问题展开探讨,核心目标为计算该类问题的最小正特征值。针对超胞斜坐标系下Yee差分法离散的旋度算子矩阵,他构建显式循环配对奇异值分解,揭示离散微分算子的内在结构。针对三维广义特征值问题的零空间干扰,他提出无零空间预处理方法,结合三维快速傅里叶变换开发出“FAME”算法,将原问题重构为可高效求解的无零空间广义特征值问题。FAME可以很方便地用GPU加速,内存需求很小。FAME的相关技巧还可推广至声子晶体、光子准晶体等材料体系,为相关研究提供全新技术路径。

报告结束后,现场师生围绕算法细节、实际应用场景及与现有方法的对比等问题与吕星龙博士展开热烈交流。大家对FAME算法的创新点与高效性给予高度评价,认为该研究为三维光子晶体相关领域的数值计算提供了简洁高效的解决方案,具有重要的理论与应用价值。本次学术报告会紧扣计算数学与物理交叉前沿,有效拓宽了师生的学术视野,激发了大家对新型材料数值模拟方法的研究兴趣。报告的圆满完成,为学院在高效数值计算、数值代数等领域的学术交流与合作搭建了良好平台,助力师生在相关研究方向上探索创新、勇攀科研高峰。