| 1 |
4 марта 2014 г.-31 декабря 2014 г. |
Суперкомпьютерное моделирование сложных систем в релятивистской оптике и нанотехнологиях |
| Результаты этапа: 1. Развитие и совершенствование лазерных систем открывает новые возможности для исследования взаимодействия сверхкоротких и сверхсильных лазерных импульсов с веществом. Детальное исследование соответствующих процессов невозможно без применения современных методов компьютерного моделирования на высокопроизводительных вычислительных платформах. Наиболее эффективных метод частиц требует использования в вычислительном эксперименте большого числа частиц и высокого разрешения по пространственным координатам. В этой связи весьма актуальным является задача оптимизации вычислительного эксперимента с использованием методов многокритериальной оптимизации. Разработан подход, позволяющий применить иерархии моделей и методы многокритериальной оптимизации в задачах поиска параметров, характеризующих взаимодействие лазерных импульсов с веществом.
2. Проведено численное моделирование процесса перезамыкания магнитных силовых линий в трехмерных магнитных конфигурациях с особой точкой высокого порядка.
|
| 2 |
1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. |
Суперкомпьютерное моделирование сложных систем в релятивистской оптике и нанотехнологиях |
| Результаты этапа: С помощью созданного программного комплекса для численного решения системы трехмерных уравнений Максвелла FDTD методом на суперкомпьютерной вычислительной системе IBM Blue Gene/P, установленной на факультете ВМК МГУ, проведено моделирование распространения основной моды в прямоугольном волноводе с неоднородным диэлектрическим включением. Исследовалось возможность определения диэлектрической проницаемости включения по коэффициенту прохождения волны. Для моделирования неоднородности, пространственные размеры которых значительно меньше поперечных размеров волновода, показана необходимость высокой численной точности порядка 0.01 процента. Что потребовало использования больших размеров вычислительных сеток с числом точек порядка 2000*2000*2000 точек и проведения расчетов на высокопроизводительных компьютерах с параллельной архитектурой.
Разработана концепция применения иерархии моделей и методов многокритериальной оптимизации в задачах поиска параметров, характеризующих взаимодействие лазерных импульсов с веществом
Разработаны новые численные многосеточные алгоритмы расчета фазовых переходов второго рода в молекулярных структурах.
Проведена модернизация трехмерного релятивистского параллельного кода, моделирующего взаимодействие сверхмощного лазерного излучения с веществом, с учетом тороидальной архитектуры вычислительной платформы. Проведены тестовые расчеты взаимодействия лазерного импульса пиковой интенсивности с мультикластерной плазмой. Получен новый режим инжектирования высокоэнергетических электронов в заданную область плазмы.
|
| 3 |
1 января 2016 г.-4 декабря 2016 г. |
Суперкомпьютерное моделирование сложных систем в релятивистской оптике и нанотехнологиях |
| Результаты этапа: Разработана квантовая многоуровневая модель фазового перехода в аморфном углероде. Модель состоит из трех частей. На молекулярном уровне решается задача о температурном фазовом превращении аморфной структуры углерода с низкой проводимостью в кристаллическую графитовую структуру обладающую высокой проводимостью. Данный фазовый переход используется при создании памяти на фазовых переходах. Расчеты проводились на суперкомпьютере IBM Blue Jene/P, установленном на факультете ВМК МГУ.
На втором этапе моделирования проводится анализ переключения электронной подсистемы. Найден критерий переключения. На третьем этапе анализируется процесс теплового срыва и шнурования тока в модели теплопроводности при Джоулевом источнике тепла, в котором изменение структуры входит через проводимость, полученную при молекулярном моделировании. Построенная модель позволяет строить Вольт-Амперную характеристику прибора
Проведено численное моделирование взаимодействия лазерного импульса с мишенями слоистого типа.
Получен механизм ускорения ионов, найдены параметры импульса и среды для получения ионов заданной энергии.
|
