Исследования

Материал из Отдел компьютерной теплофизики
Перейти к навигации Перейти к поиску

Тематика исследований

Стратегические направления "вооружения":

  • Молекулярное (атомистическое) моделирование. Modelling and simulation
  • Теоретическая физика
  • Computational Science
  • Тесная связь с экспериментом

Направления конкретной деятельности "цели"

Краткий список исследовательских задач по лабораториям:

Лаборатория № 1.4.1 "Неидеальной плазмы"

Лаборатория образована 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.

Лаборатория № 1.4.2 "Конденсированного состояния"

Текущие задачи лаборатории связаны с широким спектром задач физики конденсированного состояния от органических материалов при нормальных условиях до металлов в состоянии разогретого плотного вещества:

  • Образование новой фазы (нуклеация) при фазовых переходах (плавление, кристаллизация, стеклование, полиморфные переходы в твердых телах, разрушение).
  • Радиационные повреждения ядерных топлив (треки тяжелых ионов, накопление и эволюция дефектов, диффузия продуктов распада).
  • Наноструктурирование и абляция металлов под действием субпикосекундных импульсов.
  • Супрамолекуляные системы (газовые гидраты, фотополимеры для солнечной энергетики).
  • Термо- и фотоинициирование взрывчатых веществ.
  • Стохастические свойства молекулярно-динамических систем, предсказуемость, необратимость.

Лаборатория № 1.4.4 "Суперкомпьютерных технологий в атомистическом моделировании"

Лаборатория образована 1 мая 2011г.

В задачи лаборатории входит как разработка средств атомистического моделирования, так и использование этих средств для получение новых результатов в области физики конденсированного состояния и неидеальной плазмы. Использование современных суперкомпьютерных технологий позволяет проводить указанные исследования на качественно новом уровне.

В частности, решаются следующие задачи:

  • Исследование свойств веществ и характера релаксационных процессов при высокоэнергетичных воздействиях на конденсированные мишени с применением атомистического моделирования.
  • Разработка новых методов атомистического моделирования, основанных на наиболее реалистичных моделях взаимодействия частиц.
  • Разработка новых программ, а также расширение функциональности и оптимизация существующих программ атомистического моделирования, предназначенных для выполнения на параллельных суперкомпьютерных кластерах, распределенных Грид-сетях и гибридных вычислительных системах.
  • Разработка универсальных библиотек подпрограмм для упрощения процедуры создания параллельных программ атомистического моделирования.

Как (и над чем) работаем в отделе

Конспект выступления Г.Э. Нормана на собрании отдела 3 сентября 2010г.

Ступени подготовки и научного роста сотрудников отдела

Ступени ПОДГОТОВКИ и НАУЧНОГО РОСТА в нашем коллективе, 1 сентября 2013 г.
Ф.И.О. Г.р. Образование Должность в настоящее время Год защиты Начало научной работы Первая реферируемая статья
ОИВТ МФТИ ВНИИА к.ф.-м.н. д.ф.-м.н.
Стегайлов В.В. 1981 ФПФЭ МФТИ зав. лаб. 0,4 доцент 2005 2012 1999 на 1 курсе 2001
Морозов И.В. 1978 Физфак МГУ зав. лаб. 0,4 доцент+МИЭМ 2004 докторант 1996 на 1 курсе 1998
Куксин А.Ю. 1983 ФМБФ МФТИ с.н.с. 0,4 ассистент 0,5 с.н.с. 2009 2002 на 2 курсе 2005
Ланкин А.В. 1985 ФМБФ МФТИ с.н.с. 0,4 ассистент 2010 докторант 2004 на 2 курсе 2008
Янилкин А.В. 1985 ФМБФ МФТИ 0,1 с.н.с. 0,4 ассистент зав.лаб. 2010 2004 на 2 курсе 2005
Стариков С.В. 1984 Физфак ОГУ с.н.с. 0,4 ассистент 2010 докторант 2006 на 5 курсе 2008
Валуев И.А. 1972 ФМБФ МФТИ с.н.с. 2011 докторант 1994 на 4 курсе 1996
Тимофеев А.В. 1987 ФМБФ МФТИ с.н.с. 0,4 ассистент+МИЭМ 2011 2005 на 1 курсе 2009
Писарев В.В. 1988 ФМБФ МФТИ с.н.с. 0,4 ассистент 2012 2007 на 2 курсе 2009
Саитов И.М. 1987 ФМБФ МФТИ н.с. 2013 2008 на 4 курсе 2010
Смирнова Д.Е. 1987 Физхим МИСИС м.н.с. 2014 2008 на 4 курсе 2010
Муханов А.Э. 1987 Физфак МГУ аспирант м.н.с. 2014 2010 аспирант 2013
Жиляев П.А. 1988 ФМБФ МФТИ н.с. аспирант 3 года 2014 2007 на 2 курсе 2009
Сергеев О.В. 1988 ФМБФ МФТИ аспирант 3 года 2014 2007 на 2 курсе 2013
Смирнов Г.С. 1990 ФМБФ МФТИ м.н.с. аспирант 1 года 2009 на 2 курсе 2012
Ивановский Г.Е., Латвия 1989 ФМБФ МФТИ стаж.-иссл. аспирант 1 года 2009 на 2 курсе 2012
Быстрый Р.Г., Украина 1990 ФУПМ МФТИ стаж.-иссл. аспирант 1 года МИЭМ 2009 на 2 курсе 2011
Семёнов В.П. 1991 МИЭМ ВШЭ аспирант 1 года МИЭМ 2012 на 5 курсе
Колотова Л.Н. 1990 ФМБФ МФТИ стаж.-иссл. студент 6 курса 2010 на 3 курсе 2014
Орехов Н.Д. 1991 ФМБФ МФТИ стаж.-иссл. студент 6 курса 2011 на 3 курсе 2013
Новоселов И.И. 1992 ФМБФ МФТИ студент 5 курса стаж.-исс. 2011 на 2 курсе 2013
Казеев Н.А. 1993 ФОПФ МФТИ лаборант студент 4 курса 2010 на 1 курсе
Яковлев Е.С. 1994 ФМБФ МФТИ лаборант студент 4 курса 2013 на 3 курсе
Фиданян К.С. 1994 ФМБФ МФТИ лаборант студент 4 курса 2013 на 3 курсе
Кирова Е.М. 1992 ФМБФ МФТИ лаборант студент 4 курса 2013 на 3 курсе
Зиборов А.В. 1993 ФМБФ МФТИ лаборант студент 4 курса 2013 на 3 курсе
Кондратюк Н.Д. 1992 ФМБФ МФТИ лаборант студент 4 курса 2013 на 3 курсе
Лавриненко Я.С., Украина 1993 ФМБФ МФТИ лаборант студент 3 курса 2012 на 2 курсе 2013
Орехов М.А. 1993 ФУПМ МФТИ лаборант студент 3 курса 2012 на 2 курсе
Цепляев В.И. 1994 ФМБФ МФТИ лаборант студент 2 курса 2013 на 1 курсе
Источник — https://norman.jiht.ru/wiki/index.php?title=Исследования&oldid=919