个人简介
赵凯歌，2019年取得中国工程物理研究院（简称“九院”）等离子体物理学博士学位。博士论文研究在九院北京应用物理与计算数学研究所（简称“九所”）完成，导师为张维岩 院士和叶文华研究员。随后加入北京大学工学院从事博士后研究工作，合作导师为贺贤土 院士和肖左利 教授；于2021年9月加入深圳技术大学工程物理学院任助理教授，硕士研究生导师。主要从事激光惯性约束聚变(ICF)内爆流体力学不稳定性的理论和数值模拟研究，已经在Physical Review E、High Energy Density Physics、Physics of Plasmas及Plasma Physics and Controlled Fusion等国际专业权威期刊发表10余篇学术论文。已主持完成中国博士后科学基金面上项目1项、完成国家自然科学基金青年基金项目1项；截止目前，正在主持深圳市高精尖人才计划项目1项和计算物理全国重点实验室横向课题1项，以第二骨干成员参与科技部国家重点研发计划子课题，同时参与多项国家自然科学基金项目。他曾入选北京大学博雅博士后（2019年度第1批），获聘深圳市“鹏城孔雀计划”特聘岗位。
研究方向介绍：
近年来，赵老师与团队成员深度合作，参与分析和研制了激光烧蚀并行欧拉流体程序。基于团队研制的流体并行程序，已经开展激光烧蚀流体力学不稳定性的一系列相关物理研究，取得显著成果。目前，正在开展的研究方向：
研究方向1：流体力学不稳定性非线性流动混合规律的数值模拟研究
围绕激光惯性约束聚变(ICF)内爆物理中界面不稳定性的非线性流动问题，开展流体力学不稳定性的演化规律分析，理解初始扰动在烧蚀面处经历线性增长、非线性演化、气泡竞争/气泡融合以及大尺度变形等物理过程，以期揭示界面初始扰动源对流体力学不稳定性非线性流动增长的影响规律。该研究方向已经完成烧蚀材料的薄壳效应及初始长波长扰动效应对烧蚀Rayleigh-Taylor不稳定性非线性演化规律的研究。研究成果：Physics of Plasmas 29, 082102 (2022); Physics of Plasmas 30, 062102 (2023)。
研究方向2：动态致稳流体力学不稳定性的数值模拟研究
激光惯性约束聚变(ICF)内爆过程中界面流体力学不稳定性是影响聚变点火成功的关键因素。针对流体不稳定性的致稳机制已经开展了广泛研究，包括：烧蚀流动、密度分布、热电子输运以及激光脉冲设计等物理效应。这些效应虽然有效降低不稳定性的线性增长率并减轻激光束扰动的发展，然而不稳定性依然会随着压缩和收缩过程被放大并威胁内爆点火过程。因此，探究致稳方法对于提升内爆性能尤为重要。该研究方向已经完成周期性调制激光致稳烧蚀Rayleigh-Taylor不稳定性的规律性研究；并与北京九所的王立锋研究员等合作在神光-IIU激光装置上开展实验验证工作；同时，近期正在开展调制激光致稳方法的优化、以及调制光致稳对靶材料内部缺陷演化的致稳作用，均取得显著进展。研究成果：Physical Review E 109, 025213 (2024).
研究方向3：激光内爆热斑形变的薄壳理论模型的研究方案
针对聚变内爆驱动源和制靶工艺等参数中的多种不对称性因素，建立驱动靶丸内爆的薄壳模型，模型进行内爆加速、减速等主要物理过程的计算演示和物理分析；利用模型可以快速评估多种低阶模不对称性对内爆性能的影响，理清内爆不对称性的物理规律。该研究方向已经发展了内爆流体力学不稳定性的薄壳模型，研究了界面不稳定性和驱动不对称性的非线性演化规律。研究成果：Physics of Plasmas 25, 032708 (2018); Physics of Plasmas 25, 092703 (2018); 物理学报 67， 094701 (2018); Physics of Plasmas 26, 092703 (2019)。
研究方向4：高能量密度条件下多尺度复杂空间流场的识别和分析
针对激光聚变内爆在高收缩比高纬度下烧蚀材料及燃料形成多尺度复杂混合流场结构，需要借助图像处理技术挖掘混合区内部的物理信息，提高内爆流体力学不稳定性非线性流动混合的斑图演化的物理认识。团队与北京九所的许爱国研究员合作，已经将形态学分析方法应用于高能量密度流体力学不稳定性非线性流动混合中，提取到特征物理量在空间所形成的斑图数据。形态学分析方法的应用有望澄清多尺度复杂流场结构演化问题。该部分相关研究工作正在整理撰写相关学术论文。
团队优势：
1、 硬件资源与科研平台
² 计算资源：团队依托深圳技术大学超强激光与先进材料技术重点实验室，拥有性能优越的高性能计算机集群(1000万亿次/秒)，具备强大的计算能力，为研究生开展研究提供坚实的硬件支撑，充分保障学生的科研发展。
² 程序软件：经过多年积累，团队已自主开发流体程序和PIC模拟程序，这些工具广泛应用于流体力学、动理学模拟等研究方向，为研究生的研究工作提供了便捷、高效的软件支持，助力快速启动和深入探索科研课题。
2、 师资力量与人才培养
² 师资教学力量：团队汇集了多名在动理学模拟、数值计算、流体力学等领域具有影响力的专家学者，具有丰富的科研经验和教学能力，能够为研究生提供高质量的指导和培养，帮助研究生快速掌握专业知识和研究方法，提升科研水平和创新能力。
² 读博推荐机会：对于表现优秀、有进一步深造意愿的研究生，团队将提供推荐读博的机会，攻读合作单位及本单位等的博士学位，为培养科研人才创造有利条件。
3、 科研项目与研究经费
² 丰富的科研项目：目前团队承担了多项国家级、省部级以及企业委托的科研项目，涵盖了动理学模拟、数值计算、流体力学等多个研究方向，为研究生提供了充足的科研课题选择，确保每位研究生都能在自己感兴趣的领域开展深入研究，积累丰富的科研经验和成果。
² 充足的课题经费：这些科研项目带来了充足的课题经费支持，能够满足研究生在科研过程中对实验设备、计算资源、学术交流等方面的经费需求，保障科研工作的顺利开展，让研究生可以全身心地投入到科研创新中，无需为经费问题担忧。
4、 合作与交流
² 科研院所合作：与多所国内知名科研院所建立了长期稳定的合作关系，通过联合开展科研项目、共享科研资源等方式，实现了优势互补和协同创新，为研究生提供了广阔的学术视野和丰富的合作机会，有助于培养跨学科、跨领域的综合科研能力。
² 学术交流机会：积极组织和参与各类国内外学术会议、研讨会、学术讲座等活动，为研究生搭建了与国内外同行专家、学者面对面交流的平台，拓宽学术视野，激发创新思维，同时也有助于提升研究生的学术影响力和学术声誉，为其未来的职业发展奠定良好基础。
招生情况：
n 招收全日制学术型硕士研究生（物理学）
n 招收全日制专业型硕士研究生（光电信息工程）
联系方式：zhaokaige@sztu.edu.cn
基本要求：
1、 热爱科研，积极乐观，心理健康，符合学校招生条件；
2、 对课题组开展的研究领域有浓厚的兴趣和热情，做事认真仔细且积极主动；
3、 对科研有探索欲和求知欲，具有独立开展科研的能力；
4、 数学功底扎实，熟练掌握英文的撰写和表达；
5、 具有一定的编程语言基础，熟练掌握Matlab、Python、C++等语言优先；
主持参与项目：
1.深圳市高精尖人才计划项目，激光聚变内爆流体不稳定性非线性流动问题研究(2023.01~2025.12)，主持。
2.计算物理全国重点实验室课题，激光烧蚀瑞利-泰勒不稳定性非线性混合规律研究(2023.10~2025.09)，主持。
3.国家自然科学基金委员会，青年科学基金项目：激光聚变三维内爆流体不稳定性薄壳层理论研究(2021.01~2023.12)，主持，已结题。
4.中国博士后科学基金面上项目：内爆流体力学不稳定性中的模耦合机理研究 (2019.09~2021.07)，主持，已结题。
5.国家科技部, 重点研发计划项目子课题,高精度多时空尺度辐射磁流体力学程序研制(2023.12~2028.11),270万元, 在研, 骨干成员参与。
6.国家自然科学基金委员会, 重点项目,惯性约束聚变等离子体界面动理学效应研究(2023.01~2027.12), 291万元, 在研, 参与。
7.国家自然科学基金委员会, 重大研究计划,固体颗粒冲蚀作用下曲壁复杂流动演化机理及应用研究(2022.01~2025.12), 400万元, 在研, 参与。
8.国家自然科学基金委员会, 联合基金项目,等离子体冲击波电场的双轴质子照相研究(2024.01~2026.12),46万元, 在研, 参与。
9.国家自然科学基金委员会，面上项目，惯性约束聚变内爆热斑界面非线性流动及其对点火的影响研究(2020.01~2023.12)，65万元，骨干成员参与，。
10.国家自然科学基金委员会，面上项目，激光聚变点火内爆热斑界面不稳定性非线性流动及其对中心点火影响的基础性问题研究(2017.01~2020.12)，骨干成员参与。
11.国家自然科学基金委员会，面上项目：激光驱动聚变点火内爆中重要流体力学不稳定性基础问题研究 (2016.01~2019.12)，参与，骨干成员。
发表学术论文：
1. Kaige Zhao, Zhiyuan Li, Lifeng Wang, Zehan Di, Chuang Xue, Hua Zhang, Junfeng Wu, WenhuaYe, Cangtao Zhou, Yongkun Ding, Weiyan Zhang, and Xiantu He. Dynamic stabilization of ablative Rayleigh Taylor instability in the presence of a temporally modulated laser pulse. Physical Review E 109, 025213 (2024).
2. Zhongyi Chen, Kai-Ge Zhao, and Ying-Jun Li. A model for fast electron-driven high-density plasma in the double-cone ignition scheme. Chinese Physics B 33, 115203 (2024).
3. Kaige Zhao, Zhiyuan Li, Lifeng Wang, Chuang Xue, Junfeng Wu, Zuoli Xiao, WenhuaYe, Yongkun Ding, Weiyan Zhang, and Xiantu He. Ding, W. Y. Zhang, X. T. He. Effect of long wavelength perturbations in nonlinear evolution of the ablative Rayleigh Taylor mixing. Physics of Plasmas 30, 062102 (2023).
4. Y. X. Liu, L. F. Wang, K. G. Zhao, Z. Y. Li, J. F. Wu, W. H. Ye, Y. J. Li. Thin shell effects on nonlinear bubble evolution in the ablative Rayleigh Taylor instability. Physics of Plasmas 29, 082102 (2022).
5. Kaige Zhao, Chuang Xue, Lifeng Wang, WenhuaYe, Junfeng Wu, Yongkun Ding, Weiyan Zhang, and Xiantu He. Two-dimensional thin shell model for the nonlinear Rayleigh-Taylor instability in spherical geometry. Physics of Plasmas 26, 022710 (2019).
6. Kaige Zhao, Chuang Xue, Lifeng Wang, Wenhua Ye, Junfeng Wu, Yongkun Ding, Weiyan Zhang, and Xiantu He. Thin shell model for the nonlinear fluid instability of cylindrical shells. Physics of Plasmas 25, 092703 (2018).
7. Kaige Zhao, Lifeng Wang, Chuang Xue, Wenhua Ye, Junfeng Wu, Yongkun Ding, and Weiyan Zhang. Thin layer model for nonlinear evolution of the Rayleigh-Taylor instability. Physics of Plasmas 25, 032708 (2018).
8. 赵凯歌, 薛创, 王立锋，叶文华，吴俊峰，丁永坤，张维岩，贺贤土. 经典Rayleigh-Taylor不稳定性薄层模型. 物理学报 67, 094701 (2018).
9. Zhao Kai-ge, Wang Li-feng, Ye Wen-hua, Wu Jun-feng, and Li Ying-jun. Incompressible magnetohydrodynamic Kelvin-Helmholtz instability with continuous profiles. Chinese Physics Letters 31, 030401 (2014).
10. W. Sun, J. Y. Zhong, S. Zhang, B. W. Tong, L. F. Wang, K. G. Zhao, J. Y. Liu, B. Han, B. J. Zhu, D. W. Yuan, X. X. Yuan, Z. Zhang, Y. T. Li, Q. Zhang, J. M. Peng, J. Z. Wang, Y. L. Ping, C. Q. Xing, H. G. Wei, G. Y. Liang, Z. Y. Xie, C. Wang, G. Zhao, and J. Zhang. The effect of external magnetic field on the linear stage evolution of Kelvin–Helmholtz instability in laser driven plasma. High Energy Density Physics 31, 47-51 (2019).
11. W. Sun, J. Y. Zhong, Z. Lei, S. Zhang, L. F. Wang, K. G. Zhao, W. M. An, Y. L. Ping, B. Han, D. W. Yuan, B. W. Tong, Q. Zhang, X. X. Yuan, B. J. Zhu, Z. Zhang, Y. T. Li, B. Qiao, L. Cheng, J. Z. Wang, C. Q. Xing, W. M. Jiang, H. G. Wei, G. Y. Liang, Z. Y. Xie, C. Wang, M. Q. Jin, G. Zhao, and J. Zhang. Suppressing Kelvin–Helmholtz instability with an external magnetic field. Plasma Physics and Controlled Fusion 62, 065007 (2020).
12. 王立锋, 叶文华, 陈竹, 李永升, 丁永坤, 赵凯歌, 张靖, 李志远, 杨云鹏, 吴俊峰, 范征锋, 薛创,李纪伟, 王帅, 杭旭登, 缪文勇, 袁永腾, 涂绍勇, 尹传盛, 曹柱荣, 邓博, 杨家敏, 江少恩, 董佳钦, 方智恒, 贾果, 谢志勇, 黄秀光, 傅思祖, 郭宏宇, 李英骏, 程涛, 高振, 方丽丽, 王保山, 王英华, 曾维新, 卢艳, 旷圆圆, 赵振朝, 陈伟, 戴振生, 谷建法, 葛峰峻, 康洞国, 张桦森, 乔秀梅, 李蒙, 刘长礼, 申昊, 许琰, 高耀明, 刘元元, 胡晓燕, 徐小文,郑无敌, 邹士阳, 王敏, 朱少平, 张维岩, 贺贤土. 激光聚变内爆流体不稳定性基础问题研究进展.强激光与粒子束 33, 012001 (2021).
