name: Исследование неидеальной электрон-ионной плазмы методом динамики волновых пакетов
keyword_list: Параллельные вычисления Водородная плазма Адиабата Гюгонио Волновые пакеты Численные методы Молекулярная динамика Атомистическое моделирование Неидеальная плазма
abstract: В диссертации предложен новый метод атомистического моделирования, основанный на объединении подходов молекулярной динамики волновых пакетов и теории функционала плотности. Метод представляет собой расширение молекулярной динамики волновых пакетов, в котором уравнения движения решаются одновременно для классических ионов и полуклассических электронов, представленных в виде гауссовых волновых пакетов, а учёт обменно-корреляционного взаимодействия выполняется через функционал электронной плотности. Предложенный метод обеспечивает более точное представление квантовых эффектов, таких как электрон-ионная связь и электронное вырождение в сравнении с классической молекулярной динамикой и исходной формулировкой динамики волновых пакетов. Также он позволяет изучать неадиабатическую динамику электронов и ионов в равновесном и неравновесном состояниях, будучи более точным и эффективным при высоких плотностях. Для обеспечения финитного поведения ширины волнового пакета предложено использовать отражающие граничные условия. Выполнена программная реализация предлагаемого метода и проведена оптимизация алгоритма и его адаптация для выполнения на графических ускорителях и суперкомпьютерах. Метод применён для исследования равновесных свойств неидеальной плазмы водорода и дейтерия. Показано увеличения точности моделирования многоэлектронных систем и плазмы плотностью больше 10^(24) см^(-3). Рассчитанные ударная адиабата и изоэнтропа сжатия демонстрируют хорошее согласие с экспериментальными данными. Продемонстрирована возможность метода моделировать динамические процессы в неидеальной плазме.
chairman_dissertation_council.name: Николай
chairman_dissertation_council.surname: Андреев
chairman_dissertation_council.patronymic: Евгеньевич
chairman_dissertation_council.position: зам. председателя
chairman_dissertation_council.degree: Доктор физико-математических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: V-5835-2018
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 7101908381
chairman_dissertation_council.rinc_id: 18283
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Андрей
organization_supervisor.surname: Гавриков
organization_supervisor.patronymic: Владимирович
organization_supervisor.position: зам. директор
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 29.27.15
rubrics.name: Излучение плазмы
rubrics.code: 29.27.47
rubrics.name: Численные методы в физике плазмы
oecds.code: 01.03.UF
oecds.name: PHYSICS, FLUIDS & PLASMAS
speciality_codes.name: Физика плазмы
speciality_codes.code: 01.04.08
supervisors.fio: Морозов И.В.
supervisors.scientific_degree: Кандидат физико-математических наук
supervisors.speciality_code: Физика плазмы
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Игнатов А.М.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Физика плазмы
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Решетняк В.В.
opponents.scientific_degree: Кандидат технических наук
opponents.speciality_code: Механика жидкости, газа и плазмы
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ОИВТ РАН
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ОБЪЕДИНЕННЫЙ ИНСТИТУТ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
protection_organization.ogrn: 1027739271009
protection_organization.supervisor_name: ОЛЕГ
protection_organization.supervisor_surname: ПЕТРОВ
protection_organization.supervisor_patronymic: ФЕДОРОВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ОИВТ РАН
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ОБЪЕДИНЕННЫЙ ИНСТИТУТ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
author_organization.ogrn: 1027739271009
author_organization.supervisor_name: ОЛЕГ
author_organization.supervisor_surname: ПЕТРОВ
author_organization.supervisor_patronymic: ФЕДОРОВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения