Home/На главную Search/Поиск E-Mail
switch to english
Лаборатория Информационных Технологий

Текущая деятельность


МОДЕЛИРОВАНИЕ НАНОСТРУКТУР МЕТОДАМИ ДИСКРЕТНОЙ ДИНАМИКИ

В.В. Корняк

Лаборатория информационных технологий, ОИЯИ

Многие наноструктуры, в частности некоторые углеродные и углеводородные молекулы, представляют собой дискретные образования с высокой симметрией. Мы изучаем определенные на таких структурах дискретные динамические системы различных типов - детерминистические и недетерминистические. Многие из наиболее важных свойств и особенностей поведения рассматриваемых систем являются непосредственными следствиями их симметрий. Одним из основных средств наших исследований является разрабатываемая нами программа на языке Си. Программа основана на методах компьютерной алгебры и вычислительной теории групп.

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОВЫХ И ТЕРМОУПРУГИХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ ТЯЖЕЛЫХ ИОНОВ С МАТЕРИАЛАМИ В РАМКАХ МОДЕЛИ ТЕРМИЧЕСКОГО ПИКА

И.В. Амирханов, Д.З. Музафаров, И.В. Пузынин, Т.П. Пузынина, Н.Р. Саркар, И. Сархадов, З.А. Шарипов
Лаборатория информационных технологий, ОИЯИ,

А.Ю. Дидык
Лаборатория ядерных реакций им. Г.Н. Флерова, ОИЯИ,

В последние годы с возрастающим интересом проводятся экспериментальные исследования для изучения воздействий тяжелых заряженных частиц на материалы. К таким исследованиям относятся, в частности, изучение особенностей радиационного распыления, образование треков и изменения механических свойств материалов при облучении их тяжелыми ионами высоких энергий. Заметим что, несмотря на довольно длительный период исследований, условия образования «треков» в твердых телах неясны в деталях до сих пор. Около пятидесяти лет назад были предложены две модели, объясняющие причины возникновения «трека» в диэлектриках, а именно: модель термического пика и механизм кулоновского взрыва Модель термического пика описывается с системой двух связанных уравнений частных производных для температуры электронов Te и решетки Ti .

Нами разработано обобщение модели термического пика, учитывающей движение иона внутри материала. Компьютерная программа SRIM-2007 позволяет вычислить потери энергии тяжелых ионов при его прохождении через конденсированные среды. Проведенные расчеты (с использованием результатов программы SRIM-2007) показали, что время прохождения ионов урана с энергией 700 МэВ в никелевой мишени составляет tион » 4?10-12 c. В предыдущих исследованиях не учитывалось движение иона внутри материала и предлагался источник со временем действия tион » 10-14 c. Нами предлагается модель термического пика с новым источником, учитывающим движения иона внутри материала. Приведены некоторые результаты расчетов при облучении никеля ионами урана с энергией 700 МэВ и сравнительный анализ с предыдущими результатами, где не учитывалось движение иона внутри материала.

Исследована нелинейная модель термического пика в пиролитическом графите при облучении тяжелыми ионами 86Kr и 209Bi высоких энергий.

Изложено применение нелинейной модели термического пика для расчета температурных эффектов в двухслойных структурах при облучении их тяжелыми ионами высоких энергий. В трехмерном случае рассчитаны температуры в двухслойных структурах, представляющих собой массивную подложку и нанесенный на нее относительно тонкий слой из другого материала, при их облучении быстрыми тяжелыми ионами с высокими ионизационными потерями энергии. Детально исследованы изменения температур на границе раздела такой двухслойной структуры на примере Ni-W в зависимости от величины коэффициента конвективного теплообмена , характеризующего изменение градиента температур на границе раздела, а следовательно, и определяющего тип теплового контакта. Показано, что при увеличении коэффициента происходит переход от случая неидеального контакта к идеальному контакту.

Численное исследование термоупругих эффектов в металлах, облучаемых импульсными пучками ионов, в рамках модели термического пика. Показано, что температура в образце, полученная из решения системы уравнений термоупругости в рамках модели термического пика, меньше по сравнению с температурой, полученной из решения классических уравнений термоупругости. Установлена зависимость свойств термоупругой волны (форма амплитуды и максимальное абсолютное значение) от скорости включения источника.

ЧИСЛЕННОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ ПОЛЯРОННЫХ СОСТОЯНИЙ

И.В. Амирханов*, Е.В. Земляная*, В.Д. Лахно**, Д.З. Музафаров*,
И.В. Пузынин*, Т.П. Пузынина*, З.А. Шарипов*

*Объединенный институт ядерных исследований, Лаборатория информационных технологий,
*Институт математических проблем биологии РАН

В работе исследована численная схема для решения системы нелинейных дифференциальных уравнений, описывающей эволюцию полярона в однородной среде. Выполнен анализ точности схемы вычислений. По результатам вычислительных экспериментов сделан вывод, что если в начальный момент времени полярон находился в конкретном состоянии (основном и возбужденном), то он сохраняется в этом состоянии независимо от наличия или отсутствия затухания в системе. Показано, что начальные распределения заряда, заданные суперпозициями при наличии в системе затухания с течением времени эволюционируют в основное состояние. При отсутствии в системе затухания эволюция в основное состояние не наблюдается

ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛОМАССОПЕРЕНОСА В ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛАХ

И.В. Амирханов, Э. Павлушова, М. Павлуш, Т.П. Пузынина, И.В. Пузынин, И. Сархадов

Решение обратных задач диффузии для определения коэффициента переноса влаги в пористых материалах с использованием экспериментальных данных пространственного распределения влаги в разные моменты времени представляет большой интерес. В настоящей работе сформулированы модельные уравнения, описывающие перенос тепла, влаги и воздуха в пористых материалах. Проведены численные исследования этих уравнений для случаев проникновения влаги извне в материал и его сушки, а также сравнительный анализ полученных результатов с результатами других работ.

TeV Muon Reconstruction: from Data Handling to New Physics Phenomena

I.Golutvin*, V.Karzhavin*, P.Moissenz*, V.Palichik**, V.Perelygin*, S.Shmatov*

* - VBLHEP JINR; ** - LIT JINR

  • It is expected to start data taking at the LHC experiments in November, 2009 .
  • Multi-purpose physical program at these experiments makes high demands of their detecting systems.
  • The essential part of these physical tasks are the processes with reconstruction of muons.
  • Studies with TeV muons at the CMS experiment can lead to discoveries of new physical phenomena and also become a tool for testing the reconstruction algorithms on their efficiency and measurement accuracy.


Почтовый адрес:
ЛИТ ОИЯИ, 141980 Дубна,
Московская область, Россия
Телефон: (7-49621) 64-019
Факс: (7-49621) 65-145
E-mail: KTR@jinr.ru