详细分析了DM 相互作用常数D、 温度T、 均匀磁场B、 非均匀磁场b、 自旋耦合常数J 和各向异性参数Δ对热纠缠度C的影响。结果表明： 虽然T 和B 升高使纠缠度C 变小，但D增大使C变大，而且它会使磁场阈值Bt 变大。当B>|Bt|和B<|Bt| 时，b对C的影响不同。对比发现，B和b 对于J、Δ (JΔ>0) 区域纠缠存在的面积变化的影响以及C的影响也不同。另外，当T升高时，B 和b 存在热纠缠范围的变化规律 也不尽相同。因此，即使在强外磁场及高温环境等恶劣条件下，也可以通过调节B、b、J、D、T和Δ 来控制热纠缠。这些结论在固态系统 量子信息研究中有一定应用价值。

以光纤陀螺(FOG)某电路板为例, 扫描分析了其磁场分布规律, 并利用矩阵光学和光传输理论, 建立了柱面非均匀磁场中Faraday非互易相位差理论模型, 进而仿真分析了实际电路板的辐射磁场对光纤陀螺的影响。分析结果表明: 1)柱面非均匀磁场与光纤环距离越小, FOG磁敏感相位误差越大；2)柱面非均匀磁场对FOG所产生的磁敏感误差与角度之间呈倾斜正弦曲线, 且倾斜度随磁场与光纤环间距减小而加剧；3)当R＜5r(磁场源位于光纤环外部, r为光纤环半径, R为磁场源与光纤环左侧边缘的距离)或R＜0.5r(磁场源位于光纤环内部)时, 非均匀磁场均大于同量级均匀磁场对FOG的影响；4)非均匀场的存在影响FOG偏离固有磁轴方向；5)对于距离FOG较近的一些辐射强度非常小的普通电路板, 也会导致FOG输出的不稳定和方向相关性。上述结果对于理解和分析实际磁场对FOG的影响, 具有实际指导意义。

研究了非均匀磁场中多质量射流的运动轨迹，推导出质量色散强度表达式。考虑到不同入射方式及羽流角度的情况下，应用MATLAB模拟射流的运动轨迹，计算出质量色散强度，并同均匀磁场中的质量色散强度大小相比较，以确定该种磁场中射流质量分离的效果。模拟结果表明:非均匀磁场中多质量射流的质量色散强度大于均匀磁场的情况，可实现等离子体射流的高效质量分离。

频谱噪声的抑制问题一直是磁控管的研究重点。对14叶片5.8 GHz磁控管进行了三维建模，包括阴极、叶片、隔膜带、极靴和输出天线等。使用冷腔模拟得到了π模腔体频率5.86 GHz。热腔模拟计算得到7个电子轮辐，说明管子在π模正常工作。在某种极靴结构下，计算得到腔体中存在一个近似二次曲线的非均匀磁场分布。在阳极电压4.5 kV、非均匀磁场中心值0.289 T时，模拟得到输出频率5.891 GHz，阳极电流1.55 A，输出功率4.9 kW，电子效率70.3%的结果。输出频谱比较干净，抑制了非π模式的工作，提高了工作效率。

采用纠缠度量方法Negativity研究了包含不同方向非均匀磁场自旋为1的两粒子Heisenberg XYZ 链的量子纠缠特性。研究发现，系统处于基态时有量子相变发生， 铁磁和反铁磁情形下纠缠的表现行为完全不同，故可以利用这种性质来生成所需纠缠。研究还发现纠缠伴随非均匀磁场的变化有震荡现象，并且x方向和y方向的纠缠存 在先消失后复苏现象。纠缠随系统其他参数的变化会因磁场方向的不同而有完全不一样的特征，从而可以通过调节磁场方向、各向异性参数等来提高纠缠值和扩大纠缠范围。

为了揭示大气环境电子束等离子体的性质，基于蒙特卡罗程序包Geant4建立了一个包含电离、激发以及轫致辐射等物理过程的计算模型，用于模拟非均匀磁场约束条件下高能强流稳态电子束的输运特性、以及大气环境等离子体的性质。结果表明：非均匀磁场可以有效控制电子束在空气中的输运轨迹，显著降低电子束的发散；随着电子束在空气中行程的增加，电子束能谱开始展宽并向低能区移动；输运装置出口能量损失比电子束射程末端高2个量级，且随着电子束输运距离的增加，等离子体密度降低；等离子体密度的高低与电子束能量直接相关。

借助3维粒子仿真软件对一种新型18叶片5.8 GHz磁控管进行了动态模拟,比较了爆炸式发射与电子注发射的不同。利用磁路电子注发射方式针对不同的阴极发射电流进行了动态模拟,得到了不同发射电流条件下磁控管的工作特性。同时,利用FEMM仿真软件对磁控管磁路进行了仿真,得到了磁控管互作用空间的磁场分布,并在此基础上,对非均匀磁场下磁控管动态性能进行了模拟。