䇹政学者风采录

杨宽

来自兰州大学

䇹政学者姓名：杨宽 

䇹政学者性别：男 

所在学校：兰州大学 

就读院系：萃英学院 数学方向 

立项课题名称：基于随机模型和机器学习方法的Cu/ZnO/Pt阻变存储器阻变机制的数值模拟研究 

䇹政导师姓名：祁菁 

课题介绍： 

作为新一代存储器的可能选材，阻变存储器具有高速、高存储密度、低功耗、能多值存储和易于集成等优点，而制约阻变存储器大规模量产的核心问题在于其阻变性能的离散性。要解决这一问题，需要对阻变性能进行精准调控。通常认为阻变存储器是通过形成导电细丝而实现高低阻态转化，因而，了解导电细丝的生长与断裂机制对其阻变机制分析至关重要。通过数值模拟研究这一性质，具有原位观测等方法所不具备的精准性和易操作性。本课题通过模拟和实验相结合的方法获得数据、检验结论，以期获得高效精准的研究成果。

与现有的数值模拟不同，本课题采用创新的随机过程方法(Stochastic Simulation)，以随机游动(Random Walk)模型为基础,使模拟更接近实际情况。通过机器学习方法优化计算中涉及的大量矩阵并行运算。

课题同时研究了Cu/ZnO/Pt结构相较其它结构更优的稳定性、耐受性的现象。 

心得体会： 

参与䇹政项目是一次科研探索、知识运用和自我锤炼的机会。

䇹政项目的意义独特，它是老一辈顶尖科学家对后辈的提携和眷顾，也是两岸炎黄子孙情的见证和纽带。诺贝尔奖获得者李政道通过私人捐赠鼓舞后辈，在如今河清海晏的时代进行科研实践的同时，作为参与者，我亦心怀当年李先生筚路蓝缕、以启山林之难，从而愈加珍惜这次机会。同时，通过密切的学术交流，也让两岸深情历久弥新。

要善于运用所学的知识。数学学科作为基础学科，是理学学科的支撑，但高阶的数学知识的应用却往往不被重视。实际上，本科期间的部分知识已经具有很好的运用前景，值得在一些交叉学科领域尝试、应用。

做科研要能做出新意，要能有独立的思考。做各个方向的数值模拟的人不少，很多人做数值模拟只是为了抓人眼球，但是所用的还都是二十世纪初的经典方法。作为数学背景的学生，首先就会考虑模型的适用性和准确性，从而在这个范畴上思考优化。在模拟的过程中，很明显的就是程序运行速度缓慢，不可避免地会考虑到优化的问题。这几个想法好好探索就可以得到一些新颖的结果。

科研的尝试未必是一帆风顺的，解决办法是多读文献，多做积累。在模拟中需要很多参数，往往缺乏一个参数就会导致全局无法计算。对待这些问题，要有耐心，也要有绕路走的变通方式。有一定的文献积累之后，就能发现其他科研人员遇到类似问题的一些解决办法，最后启发自己。