ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
Исследование фундаментальных свойств тонких пленок и покрытий на классическом и молекулярном уровнях. Установление фундаментальных свойств тонких пленок на основе вычислительных экспериментов по суперкомпьютерному моделированию процессов напыления. Развитие представлений о роли слоистых структур в природе циклической активности Солнца. Исследование структуры и динамики нежестких молекул, основанное на интерпретации различных видов экспериментальной информации с помощью единой молекулярной модели, использующей квантово-химические расчеты поверхности потенциальной энергии.
Reasearch of the fundamental properties of optical thin films and coatings at the classical and molecular levels. Establishment of fundamental properties of thin films based on computational experiments on supercomputer simulation of deposition processes. Development of ideas about the role of layered structures in the nature of the solar cyclic activity. Analysis of the structure and dynamics of non-rigid molecules based on the interpretation of various types of experimental information using a unified molecular model including quantum chemical calculations of the potential energy surface.
Исследование фундаментальных свойств тонких пленок на основе вычислительных экспериментов по суперкомпьютерному моделированию процессов напыления. Разработка новых устойчивых алгоритмов решения обратных задач определения параметров напыляемых многослойных оптических покрытий с числом искомых параметров до нескольких сотен. Использование результатов исследования для совершенствования технологических процессов нанесения оптических нанопокрытий. Решение задачи прогноза солнечной активности, в частности тех подзадач, в решении которых может оказаться плодотворным использование представлений о динамическом хаосе в солнечном динамо. Выделение на основе методов моделирования слоистых сред устойчивых трасеров солнечной активности, позволяющих перейти к решению задач прогноза солнечной активности. Исследование молекулярной структуры и динамики на основе экспериментальных данных колебательной спектроскопии и газовой электронографии, в том числе в экспериментах с фемтосекундным временным разрешением. Разработка алгоритмов и программного обеспечения, позволяющих объединить результаты квантово-химических расчетов и моделирование экспериментальных проявлений внутримолекулярной структуры и динамики. Предполагается опубликовать не менее 40 статей по тематике НИР в реферируемых научных журналах, сделать не менее 20 докладов на международных конференциях по тематике НИР.
На протяжении многих лет членами научной группы разрабатываются эффективные методы оптимизации многослойных оптических покрытий. Они широко используются во всём мире для решения самых разнообразных задач проектирования таких покрытий. Параллельно с этими работами научной группой создан большой задел по решению широкого круга обратных задач, связанных с передовыми технологиями производства многослойных оптических покрытий. Научным заделом в работах по прогнозу солнечной активности является выделение предикативных трассеров активности, допускающих измерение методами, доступными для современной науки, и связанными с процессами, ответственными за формирование солнечного цикла. В настоящее время построены молекулярные модели, основанные на квантовохимических расчетах высокого уровня и позволяющие интерпретировать результаты экспериментов спектроскопии и газовой электронографии. Разработаны методы обработки временных рядов данных, получаемых в экспериментах с высоким временным разрешением.
госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию) |
# | Сроки | Название |
1 | 1 января 2022 г.-31 декабря 2022 г. | Математическиe модели и эксперимент в электродинамике и магнитной гидродинамике |
Результаты этапа: Впервые получены результаты по моделированию методом молекулярной динамики процесса напыления тонких пленок с использованием ионного ассистирования. Исследованы структурные особенности таких пленок, важные с точки зрения повышения порога лазерного пробоя. Впервые строго оценена сила эффекта самокомпенсации ошибок в многорезонаторных узкополосных фильтрах, являющихся важнейшими элементами оптических систем передачи информации сверхвысокой плотности. Все полученные результаты опубликованы в высокорейтинговых научных журналах. Выявлены три возможных механизма образования непрерывной компоненты спектра солнечной активности,которые, по-видимому, работают одновременно. Оценен возможный вклад динамического хаоса в непрерывную компоненту, который на данном этапе исследований представляется наиболее многообещающим, и возможное образование непрерывной компоненты уже на линейной стадии процесса, которое кажется второстепенным с точки зрения приложений, но может быть интересно с точки зрения спектральной теории операторов. Рассчитаны структурные параметры поликристаллических тонких пленок теллурида германия и селенида вольфрама в динамическом эксперименте с лазерным возбуждением. Построены полуаналитические модели для интерпретации электронографических данных с учетом релятивистских эффектов и кулоновского отталкивания. Предложены и применены усовершенствованные алгоритмы оценки ошибок определения структурных параметров. | ||
2 | 1 января 2023 г.-31 декабря 2023 г. | Математическиe модели и эксперимент в электродинамике и магнитной гидродинамике |
Результаты этапа: Все поставленные на 2023 год задачи полностью выполнены. Получены дополнительные к заявленным результаты. Опубликовано 18 работ в реферируемых журналах, в том числе 10 работ в высокорейтинговых журналах из списков Q1 и Q2. Впервые предложен научно обоснованный подход к выбору наиболее подходящего для данного типа покрытия метода его контроля и к выбору используемых в этом методе алгоритмов решения обратных задач определения параметров слоев напыляемых покрытий. Выбор метода контроля основывается на полученных результатах по исследованию эффекта самокомпенсации ошибок в толщинах слоев напыляемых покрытий при использовании методов широкополосного и монохроматического контроля процессов напыления. Были проведены вычислительные эксперименты с использованием методов монохроматического и широкополосного контроля для оптических покрытий всех основных типов. Разработан метод атомистического моделирования процесса роста тонких пленок с использованием ионного ассистирования. Разработан метод атомистического моделирования процесса роста тонких пленок с учетом осаждения молекулярных кластеров. В частности, при использовании диэлектрических мишеней в потоке осаждаемых частиц могут появляться кластеры, содержащие атомы кислорода. Методом молекулярной динамики (МД) проведено суперкомпьютерное моделирование роста тонких пленок диоксида кремния, получаемых методом физического напыления из кремниевых и диэлектрических мишеней. Проведено исследование напряжений, возникающих в тонких пленках в процессе их роста и имеющих важное значение для приложений. Рассмотрены случаи высокоэнергетического и низкоэнергетического напыления. Разработан метод атомистического моделирования процесса роста тонких пленок с использованием ионного ассистирования. Разработан метод атомистического моделирования процесса роста тонких пленок с учетом осаждения молекулярных кластеров. В частности, при использовании диэлектрических мишеней в потоке осаждаемых частиц могут появляться кластеры, содержащие атомы кислорода. Методом молекулярной динамики (МД) проведено суперкомпьютерное моделирование роста тонких пленок диоксида кремния, получаемых методом физического напыления из крем- ниевых и диэлектрических мишеней. Проведено исследование напряжений, возникающих в тонких пленках в процессе их роста и имеющих важное значение для приложений. Рассмотрены случаи высокоэнергетического и низкоэнергетического напыления. В результате исследований возможного наличия явления синхронизации в явлении солнечного цикла показано, что диффузное магнитное поле вне солнечных пятен может составлять до половины магнитного потока на поверхности Солнца. Развита методика учета этого вклада. На основе развитой методики выявлена эволюция зональных гармоник магнитного поля Солнца. В 2024 году планируется продолжение работ по тематике НИР. | ||
3 | 1 января 2024 г.-31 декабря 2024 г. | Математическиe модели и эксперимент в электродинамике и магнитной гидродинамике |
Результаты этапа: | ||
4 | 1 января 2025 г.-31 декабря 2025 г. | Математическиe модели и эксперимент в электродинамике и магнитной гидродинамике |
Результаты этапа: | ||
5 | 1 января 2026 г.-31 декабря 2026 г. | Математическиe модели и эксперимент в электродинамике и магнитной гидродинамике |
Результаты этапа: |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".