Сообщение об ошибке

  • Notice: Undefined offset: 1062 в функции user_node_load() (строка 3724 в файле E:\web\documentroot\kaf70.mephi.ru\www\modules\user\user.module).
  • Notice: Trying to get property 'name' of non-object в функции user_node_load() (строка 3724 в файле E:\web\documentroot\kaf70.mephi.ru\www\modules\user\user.module).
  • Notice: Undefined offset: 1062 в функции user_node_load() (строка 3725 в файле E:\web\documentroot\kaf70.mephi.ru\www\modules\user\user.module).
  • Notice: Trying to get property 'picture' of non-object в функции user_node_load() (строка 3725 в файле E:\web\documentroot\kaf70.mephi.ru\www\modules\user\user.module).
  • Notice: Undefined offset: 1062 в функции user_node_load() (строка 3726 в файле E:\web\documentroot\kaf70.mephi.ru\www\modules\user\user.module).
  • Notice: Trying to get property 'data' of non-object в функции user_node_load() (строка 3726 в файле E:\web\documentroot\kaf70.mephi.ru\www\modules\user\user.module).

Быстрые процессы в физике конденсированного состояния

Научный руководитель:

к.ф.-м.н. Карцев Петр Федорович

Кабинет Э-203 ст.

подробнее о руководителе и сотрудниках

Основные направления научных исследований

1. Численное моделирование быстрых процессов в твердых телах (металлах, полупроводниках, сверхпроводниках) при помощи кинетического уравнения Больцмана.
2. Исследование состояния сверхпроводника в неоднородном магнитном поле при помощи численного решения уравнений Гинзбурга-Ландау.
3. Применение расчётов на графических ускорителях (CUDA, OpenCL) в ресурсоёмком физическом моделировании.

Краткое описание тематик научно-исследовательских работ и полученных результатов

1. Исследование неравновесных явлений, возникающих в твердых телах после поглощения ультракоротких лазерных импульсов - избыточные носители тока в полупроводнике, управление шириной энергетической щели в сверхпроводнике.

Ведется исследование неравновесных явления в сверхпроводнике после воздействия фемтосекундного лазерного импульса и на время выключения сверхпроводимости в зависимости от величины транспортного тока и энергии оптического кванта.
Использована качественная теоретическая модель, описывающая кинетику неравновесного состояния с учётом соотношений теории БКШ для параметра порядка. Показано, что время выключения сверхпроводимости определяется конкуренцией двух факторов: уменьшением исходного значения параметра порядка за счёт наличия тока и задержкой первого этапа релаксации высокоэнергетичных квазичастиц с повышением энергии лазерного кванта.

2. Разработан подход для быстрого расчёта интегралов столкновений на дискретной импульсной решётке, который позволяет исследовать широкий спектр твердотельных задач. На базе данного подхода создана универсальная библиотека FLBE (Fast Library for Boltzmann Equation) для численного моделирования кинетики с учётом импульсного распределения, см. https://github.com/pkartsev/flbe . Далее эта библиотека будет применяться для исследования неравновесной электрон-дырочной системы в металлах и полупроводниках при оптическом возбуждении и сканировании методом "pump-probe".

3. Развивается программный комплекс для численного решения уравнений Гинзбурга-Ландау, описывающих состояние сверхпроводника в неоднородном магнитном поле. Определение параметров системы вихрей Абрикосова необходим для уточнения модели взаимодействия, используемой при исследовании современных сверхпроводящих материалов методом Монте-Карло.

4. Создана библиотека Production-CL для итерационных расчётов на графических ускорителях с использованием языка OpenCL. С её помощью реализованы высокопроизводительные комплексы для моделирования кинетики взаимодействующего бозе-газа, решения квантового уравнения Больцмана и задач микромагнетизма. Параллельная реализация алгоритма Барроуза-Уилера для компрессии текстовых данных, показывающая возможность применения тех же подходов к дискретным задачам.

Значительная часть исследований выполняется в тесном взаимодействии с экспериментальными научными лабораториями кафедры и другими научными центрами.

 

Хотите увидеть больше... - смотрите визуализацию результатов численного моделирования при помощи уравнения Гросса-Питаевского:

А на этом изображении можно видеть распределение неравновесных частиц в полупроводнике
(мгновенное "фото"
в импульсном пространстве).

Расчёт и визуализация проведены при помощи графического
ускорителя.

 

Наши студенты представляют свои квалификационные работы

Малявина
Александра Юрьевна

защищает дипломную работу бакалавра

Кинетика носителей тока в мелкой квантовой яме GaAs/AlGaAs

(научный руководитель П.Ф. Карцев)

Назаров
Александр Алексеевич

защищает дипломную работу бакалавра

Сеточный решатель уравнений
Гинзбурга-Ландау
для сверхпроводника второго рода в
неоднородном магнитном поле

(научный руководитель П.Ф. Карцев)

   

 

 

83