Разделы:

Лаборатория №1.4.1
«Неидеальной плазмы»

Лаборатория образована в 1 сентября 2005г.

В сферу интересов входят любые плазменные, ионные и молекулярные системы, свойства которых в значительной степени определяются кулоновским взаимодействием между зарядами. В 2011г. исследования ведутся по следующим направлениям.

Невырожденная неидеальная электрон-ионная плазма. Исследуется уравнение состояния в рамках классического и квантового методов молекулярной динамики. Рассчитываются давление и его флуктуации в том диапазоне температур и плотностей зарядов, где предполагается "плазменный фазовый переход". Конкретные оценки делаются для плазм цезия и водорода. Изучается спектр электронных состояний в области перехода от парных связанных состояний к свободным.

Неидеальная ионная плазма. Изучается плазма послесвечения газового разряда в системах, включающих элегаз и фтор, как наиболее важных с точки зрения практических приложений. Планируется рассмотреть особенности процессов рекомбинации в такой системе. При анализе механизма рекомбинации ионов выясняется роль формирования промежуточных кластерных ионов. Структура и динамика распада последних исследуется в рамках квантовой механики с использованием пакетов программ, основанных на теории функционала плотности.

Электролиты, двойной слой. К электролитам относится очень широкий спектр различных систем, включая содержимое аккумуляторов и растворы биоорганических молекул в воде. Опыт, приобретенный в работе с одним типом электролита, может быть использован при изучении других электролитов, поскольку все эти системы обладают близкими особенностями.

В качестве примера рассматриваются расплавы органических солей с температурой плавления ниже 100° C. Такие ионные жидкости методически являются промежуточной ступенью между простыми жидкостями и сложными органическими супрамолекулярными структурами. Методом классической молекулярной динамики изучаются диффузионные процессы и стохастические свойства в двух ионных жидкостях: тетрафторборате 1-бутил-3-метилимидазолия ([C₈H₁₅N₂]⁺[BF₄]^-) и тетрафторборате N, N, N-триэтил-N-метиламмония ([C₇H₁₈N]⁺[BF₄]^-) при различных температурах. Результаты исследования могут представить практический интерес для разработчиков суперконденсаторов

Методом квантовой молекулярной динамики изучается влияние электронной структуры углеродных материалов, содержащих различные дефекты и примеси, на формирование двойного электрического слоя на границе с водным электролитом. В частности, рассматриваются слоистые клатраты графита с щелочными металлами, переходными металлами 1 B подгруппы и галогенами.

Пылевая плазма. Исследуются свойства плазменно-пылевой системы при нормальных условиях, при криогенной температуре, а также в условиях микрогравитации. Особое внимание уделяется аномальному разогреву движения пылевых частиц в плазме газового разряд до температур, превышающих температуру нейтральных атомов, ионов и даже температуру электронов. При теоретическом анализе численных результатов выявляются различные механизмы нагрева: параметрический резонанс, нелинейные эффекты и др.

Наверх