Теория
сложных систем
и перспективных
материалов
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Руководители темы: |
Осипов
В.А. |
Участвующие
страны и международные
организации:
Австралия, Австрия, Азербайджан, Армения, Беларусь, Бельгия, Болгария, Бразилия, Великобритания, Венгрия, Вьетнам, Германия, Дания, Египет, Индия, Иран, Испания, Италия, Канада, Монголия, Новая Зеландия, Польша, Республика Корея, Россия, Румыния, Сербия, Словакия, Словения, США, Тайвань, Узбекистан, Украина, Финляндия, Франция, Чехия, Швейцария, Эквадор, ЮАР, Япония.
Изучаемая проблема и основная цель исследований:
Развитие аналитических и численных методов изучения сложных многочастичных систем, которые представляют актуальный интерес в современной физике конденсированных сред, разработка математических моделей таких систем и выявление универсальных закономерностей на примере изучаемых моделей. Анализ как решетчатых, так и полевых моделей равновесных и неравновесных систем статистической механики и моделирование широкого класса новых материалов, включая наноструктурированные материалы, которые имеют важное прикладное значение. Концепции скейлинга и универсальности позволяют выйти за рамки чисто модельного подхода и применить полученные результаты к широким классам явлений, изучаемым в физике конденсированных сред. Изучение широкого спектра универсальных явлений в сложных системах - фазовых переходов в конденсированных средах и физике высоких энергий, скейлинга в (магнито) гидродинамической турбулентности, химических реакциях, перколяции и др. методами квантовой теории поля включая функциональную ренормализационную группу. Полученные результаты будут использованы при проведении экспериментальных исследований конденсированных сред в ОИЯИ. Важно отметить заметно усиливающийся в последнее время междисциплинарный характер исследований, где физика конденсированного состояния и статистическая физика тесно пересекаются с атомной и ядерной физикой, физикой частиц, астрофизикой, математической физикой и биологией.
Ожидаемые результаты по завершении этапов темы:
1. Развитие имеющихся и создание новых теоретических методов и подходов для описания и предсказания свойств новых материалов, расчет их характеристик и выяснение механизмов, определяющих поведение таких материалов при их функционализации, структурных изменениях, воздействии внешних факторов; выявление универсальных закономерностей поведения равновесных и неравновесных систем статистической механики; компьютерное моделирование широкого класса двумерных материалов и изучение возможности создания различных устройств на их основе; развитие методов исследования сильно коррелированных систем; выяснение корреляции между структурными характеристиками широкого класса материалов и их физическими свойствами.
2. Разработка численно-аналитических пакетов программ.
Ожидаемые результаты по этапам темы в текущем году:
1. Разработка новых теоретических моделей и методов исследования фрактальных систем с использованием техники малоуглового рассеяния.
Исследование магнитоемкостных, магниторезистивных и магнитопьезоэлектрических эффектов в интеллектуальных композитных материалах.
Разработка теории оптического эффекта Штарка в однослойных дихалькогенидах переходных металлов с учетом междолинного биэкситона и долинной селективности эффекта.
Моделирование потенциалов взаимодействия углерод(кремний)-вольфрам-водород и предсказание с помощью молекулярной динамики результатов облучения графен(силицен)-вольфрамовых слоистых структур протонными пучками.
Численный расчет методом ренорм-группы матрицы плотности линейной спиновой цепочки с три-спиновыми взаимодействиями для получения фазовой диаграммы по параметрам взаимодействия.
Оценка обменных параметров китаевского магнетика на гексагональной решетке BaCo2(AsO4)2 и расчет соответствующего спин-волнового спектра.
Расчет уширения спектральных линий магнонов в ферромагнетике на гексагональной решетке с взаимодействием Дзялошинского-Мории.
Развитие микроскопической теории спиновых возбуждений в электронно-допированных купратах в рамках t-J модели с помощью рассмотрения антиферромагнитного (АФ) порядка как функции допирования и сравнение полученных результатов с экспериментами.
Разработка статистической теории для описания систем конденсированных сред с протяженными дефектами.
Разработка теории квантовых сетей, выполняющих квантовую обработку информации.
Разработка метода автомодельной экстраполяции асимптотических рядов для применения его к системам конденсированных сред и квантовой теории поля.
2. Исследование проявлений нелинейных явлений в динамике и на вольт-амперных характеристиках в стеках джозефсоновских переходов и в джозефсоновских наноструктурах с ферромагнитными слоями.
Исследование возможности усиления эффективности детектирования токовых сигналов за счет использования стека джозефсоновских переходов.
Исследование проводимости и подвижности носителей заряда в структурах на основе модифицированного графена с помощью сочетания методов молекулярной динамики и подхода Ландауэра.
Исследование температурного поведения удельного сопротивления наноструктурированных металлических пленок в рамках дисклинационной концепции границы зерна. Вычисление зависимости холловской подвижности от температуры и толщины плёнки.
Исследование в рамках модели сильно коррелированных электронов влияния экспериментально наблюдаемого в допированных купратах кулоновского отталкивания зарядов на соседних узлах на структуру парных корреляторов и сверхпроводимость.
Исследование различных свойств дихалькогенидов переходных металлов и других двумерных материалов, содержащих случайно распределённые нуль- и одномерные дефекты с акцентом на выяснение роли краевых и связанных состояний электронов вблизи дефектов и их влияния на проводимость в прыжковом и резонансном режимах.
3. Построение N-частичных квантовых интегрируемых моделей, связанных с комплексными гипергеометрическими функциями. Построение смешанных рекуррентных и разностных уравнений для соответствующих функций, возникающих в предельном режиме основного деформационного параметра b→i для гиперболических гипергеометрических функций.
Систематическое исследование вырождения многомерных эллиптических гипергеометрических интегралов на гиперболический уровень с последующей редукцией на уровень комплексных гипергеометрических функций, что соответствует вырождению 4d суперконформных индексов к 3d и 2d суперсимметричным статистическим суммам.
Описание конечномерного поведения димерной модели на решетках с различной геометрией при различных граничных условиях. Исследование перепутанных состояний сложной квантовой системы с одно-ионной анизотропией.
Построение тождеств Гамильтона-Кэли и исследование структуры характеристических подалгебр для квантовых матричных алгебр ортогонального типа.
Исследование семейства стохастических процессов реакции-диффузии на одномерных цепочках с двумя состояниями в локальном узле с применением геккевских стохастических R-матриц.
Построение нового квази-осцилляторного базиса генераторов для квантовых групп серии Uq(gln) и исследование с его помощью серии представлений типа Гельфанда-Цейтлина.
Вычисление точных плотностей кластеров в модели перколяции и точных плотностей петель в O(1) моделях плотноупакованных петель на решетках с различными граничными условиями.
Построение и решение решеточной модели путей с частичной аннигиляцией.
Вычисление статистики потока частиц в асимметричном лавинном процессе.
Получение нелокальных корреляционных функций в моделях ветвящихся полимеров на решетке с границей.
4. Изучение спонтанного нарушения изотропии в обобщенной модели гиротропной стохастической магнитной гидродинамики. Вычисления критических индексов и фиксированных РГ точек в двухпетлевом приближении.
Развитие вычислительных методов для решения уравнений непертурбативной функциональной ренормализационной группы.
Изучение кинетики химических реакций в стохастических средах со случайными флуктуациями разных типов. Построение эффективных полевых моделей и вывод реномргрупповых уравнений для корреляционных функций поля плотности химически активных молекул. Вычисление скейлинговых индексов.
Выполнение трехпетлевых вычислений фиксированных РГ точек и скейлинговых индексов в направленной перколяции описываемой некоторым эффективным теоретико-полевым действием.
Непертурбативное ренормгрупповое вычисление потенциала и исследование сверхтекучего/сверхпроводящего фазового перехода и скейлинга в SU(N) симметричной равновесной системе ультрахолодных фермионов.
Изучение влияния изотропной турбулентной среды, моделируемой стохастическим уравнением Навье-Стокса на возможность возникновения самоорганизованной критичности в анизотропной модели движущейся песчаной кучи Хуа-Кардара. Исследование методами функциональной ренормгруппы инфракрасного асимптотического поведения модели Кардара-Паризи-Занга с пространственно замороженным случайным шумом, описывающей случайный рост поверхности.
Исследование переноса векторных примесей в анизотропной и гиротропной турбулентной среде в присутствии слабого внешнего магнитного поля.
Исследование влияния магнитного поля на транспортные свойства зеркально-симметричных полуметаллических гетероструктур Вейля, включая нормальные сверхпроводники, и индуцированную близостью сверхпроводимость в полуметаллах Вейля.
Развитие полуаналитических методов вычисления спектральных функций связанных состояний в эффективных мезонных и кварк-мезонных моделях посредством непертурбативного ренормгруппового подхода и их применение для вычисления ширин распадов и изучения механизмов генерации масс легких мезонов.
Основные этапы темы: |
|
||
|
Этап темы |
Руководители |
|
|
Лаборатория
или другие |
Основные исполнители |
1. |
Комплексные материалы |
Аницаш
Е.М. |
|
|
ЛТФ |
Владимиров
А.А., Донков А.А.,
Куземский
А.Л.,
|
|
ЛНФ |
Аксенов
В.Л., Балагуров
А.М., Исламов
А., Козленко
Д.П., Куклин А.И.,
Попов Е.П.
|
|
ЛИТ |
Сюракшина Л.А., Юкалова Е.П.
|
2. |
Наноструктуры
|
Осипов
В.А. |
|
|
ЛТФ |
Белгибаев
Т., Иванцов И.Д.,
Катков В.Л.,
Колесников
Д.В., Красавин
С.Е., Куликов
К.В., Мазаник
А., Рахмонов
И.Р., Садыкова
О.Г., Хоанг
Нгок Кам, Шукринов
Ю.М. |
|
ЛИТ |
Земляная Е.В., Сархадов И., Сердюкова С.И.
|
|
ЛРБ |
Бугай А.Н.
|
|
ЛЯР |
Олейничак
А.
|
3. |
Математические
модели |
Поволоцкий А.М. |
|
|
ЛТФ |
Дербышев
А.Е., Жидков П.Е.,
Иноземцев
В.И.,
|
4. |
Методы
квантовой
теории поля
|
Гнатич М. |
|
|
ЛТФ |
Калагов
Г., Лебедев Н.,
Майти М., Мижишин
Л., Ремецки Р.
|
|
ЛИТ |
Буша Я. |
Сотрудничество по теме:
Страна или международная организация |
Город |
Институт или лаборатория |
Участники |
Статус |
Австралия |
Мельбурн |
Ун-т |
Де Гир Я. |
Обмен визитами |
|
Сидней |
Ун-т |
Молев А. |
Совместные работы |
Австрия |
Линц |
JKU |
Ернст А. |
Совместные работы |
Азербайджан |
Баку |
Филиал МГУ |
Нахмедов Э. + 2 чел. |
Совместные работы |
Армения |
Ереван |
ЕГУ |
Мардоян Л.Г. |
Совместные работы |
|
|
|
Морозов В.Ф. |
|
|
|
ННЛА |
Ананикян Н.С. |
Совместные работы |
|
|
|
Измаилян Н.Ш. |
|
Беларусь |
Минск |
БГТУ |
Грода Я.Г. + 4 чел. |
Обмен визитами |
|
|
ИФ НАНБ |
Килин С.Я. + 5 чел. |
Обмен визитами |
|
|
НПЦ НАНБ по материаловедению |
Сайко А.П. + 3 чел. |
Обмен визитами |
Болгария |
Пловдив |
PU |
Атанасова П. |
Совместные работы |
|
София |
IMech BAS |
Бънзарова Н. |
Совместные работы |
|
|
INRNE BAS |
Анаева Б. |
Совместные работы |
|
|
ISSP BAS |
Иванов Н.Б. |
Совместные работы |
|
|
|
Тончев Н. |
|
|
|
|
Шамати Х. + 3 чел. |
|
|
|
SU |
Марваков Д. |
Совместные работы |
|
|
|
Мишонов Т. |
|
Бразилия |
Бразилиа |
UnB |
Оливейра Ф.А. |
Обмен визитами |
|
Натал |
IIP UFRN |
Ферраз А. |
Совместные работы |
|
Сан-Паулу |
USP |
Алькарац Ф.С. |
Обмен визитами |
|
|
|
Банято В.С. |
Совместные работы |
Великобритания |
Ковентри |
Warwick |
Заборонский О.В. |
Совместные работы |
Венгрия |
Будапешт |
Wigner RCP |
Зимани Й. + 2 чел. |
Обмен визитами |
Вьетнам |
Ханой |
IMS VAST |
Нгуен В.Х. + 5 чел. |
Обмен визитами |
Германия |
Брауншвейг |
TU |
Шерм Р. |
Обмен визитами |
|
Бремен |
Ун-т |
Чихолл Г. |
Совместные работы |
|
Вупперталь |
UW |
Боос Г. |
Совместные работы |
|
|
|
Геман Ф. |
|
|
|
|
Клюмпер А. |
|
|
Дармштадт |
GSI |
Неренберг В. + 1 чел. |
Совместные работы |
|
|
TU Darmstadt |
Албер Г. |
Совместные работы |
|
Дортмунд |
TU Dortmund |
Герлах Б. + 1 чел. |
Совместные работы |
|
Дрезден |
IFW |
Дрекслер Ш. + 3 чел. |
Соглашение |
|
|
|
Хозой Л. |
|
|
|
MPI PkS |
Месснер Р. |
Обмен визитами |
|
|
|
Фюльде П. |
|
|
|
TU Dresden |
Салинг С. |
Совместные работы |
|
Йена |
Ун-т |
Зайдель П. |
Совместные работы |
|
|
|
Шмидл Ф. |
|
|
Лейпциг |
UoC |
Бен У. |
Совместные работы |
|
|
|
Иле Д. |
|
|
Магдебург |
OVGU |
Рихтер И. |
Совместные работы |
|
Росток |
Ун-т |
Рёпке Г. + 2 чел. |
Совместные работы |
Дания |
Люнгбю |
DTU |
Слямов А. |
Совместные работы |
Египет |
Гиза |
CU |
Ел Шербини Т.М. |
Совместные работы |
Индия |
Калькутта |
IACS |
Сенгупта К. |
Совместные работы |
Иран |
Зенджан |
IASBS |
Колахчи М. |
Совместные работы |
Испания |
Мадрид |
ICMM-CSIC |
Смирнов-Руэда Р. + 1 чел. |
Совместные работы |
Италия |
Катания |
UniCT |
Пучи Р. + 2 чел. |
Совместные работы |
|
Фишано |
UNISA |
Манчини Ф. + 3 чел. |
Совместные работы |
Канада |
Квебек |
UL |
Крегер Х. + 3 чел. |
Совместные работы |
|
Кингстон, ОН |
Queen's |
Коулман А. |
Совместные работы |
|
Лондон, OН |
Western |
Коттэм М. |
Совместные работы |
|
|
|
Синг М. |
|
|
Монреаль |
Concordia |
Холл Р.Л. |
Совместные работы |
Монголия |
Улан-Батор |
IPT MAS |
Сангаа Д. |
Обмен визитами |
|
|
NUM |
Цогбадрах Н. + 2 чел. |
Совместные работы |
Новая Зеландия |
Окленд |
Ун-т |
Бранд Й. |
Совместные работы |
Польша |
Варшава |
IPC PAS |
Ольшевский Я. |
Обмен визитами |
|
|
|
Холас А. |
|
|
Вроцлав |
WUT |
Миржеевски М. |
Совместные работы |
|
Катовице |
US |
Маська М. |
Совместные работы |
|
Краков |
JU |
Капусцик Э. + 2 чел. |
Обмен визитами |
|
|
|
Олесь Л. |
|
|
Познань |
AMU |
Навроцик В. + 1 чел. |
Совместные работы |
|
|
|
Танась Р. + 3 чел. |
|
|
|
IMP PAS |
Морковский Я. |
Обмен визитами |
Республика Корея |
Инчхон |
Inha |
Чой Х.Дж. |
Совместные работы |
|
Тэджон |
CTPCS IBS |
Флах С. |
Совместные работы |
Россия |
Белгород |
БелГУ |
Чеканов Н.А. |
Совместные работы |
|
Воронеж |
ВГУ |
Засорин Ю.В. |
Совместные работы |
|
Гатчина |
НИЦ КИ ПИЯФ |
Малеев С.В. + 3 чел. |
Обмен визитами |
|
Екатеринбург |
ИФМ УрО РАН |
Стрельцов С.В. + 1 чел. |
Совместные работы |
|
Казань |
КФУ |
Игнатьев Ю.Г. |
Совместные работы |
|
Москва |
ИТЭФ |
Хорошкин С.М. |
Обмен визитами |
|
|
МИАН |
Боголюбов Н.Н. (мл.) |
Обмен визитами |
|
|
МИРЭА |
Морозов В.Г. |
Совместные работы |
|
|
НИИЯФ МГУ |
Толстой В.Н. |
Обмен визитами |
|
|
НИУ ВШЭ |
Гриценко В.А. |
Обмен визитами |
|
|
НИЦ КИ |
Каган Ю.М. + 3 чел. |
Обмен визитами |
|
|
НИЯУ "МИФИ" |
Евсеев И.В. + 3 чел. |
Обмен визитами |
|
|
РУДН |
Рыбаков Ю.П. + 2 чел. |
Совместные работы |
|
|
ФИАН |
Нечаев С.К. |
Совместные работы |
|
Москва, Троицк |
ИФВД РАН |
Тареева Е.Е. + 2 чел. |
Обмен визитами |
|
Новосибирск |
ИНХ СО РАН |
Окотруб А.В. + 3 чел. |
Совместные работы |
|
|
ИФП СО РАН |
Антонова И.В. + 2 чел. |
Обмен визитами |
|
Пермь |
ПГНИУ |
Хеннер В.К. |
Совместные работы |
|
Протвино |
ИФВЭ |
Разумов А.В. |
Обмен визитами |
|
|
|
Сапонов П.А. |
|
|
С.-Петербург |
ПОМИ РАН |
Деркачев С.Э. |
Совместные работы |
|
|
СПбГПУ |
Антонов А.И. |
Совместные работы |
|
|
СПбГУ |
Аджемян Л. |
Совместные работы |
|
|
|
Антонов Н. |
|
|
|
|
Гулицкий Н. + 2 чел. |
|
|
|
|
Комарова М. |
|
|
|
|
Компаниец М. |
|
|
|
|
Налимов М. |
|
|
|
СПбГЭТУ |
Антонов А.И. |
Совместные работы |
|
|
|
Соколов А.И. |
|
|
|
Ун-т ИТМО |
Попов И.Ю. |
Обмен визитами |
|
|
ФТИ им. А.Ф.Иоффе |
Шалаев Б.Н. + 1 чел. |
Обмен визитами |
|
Самара |
СУ |
Салеев В.А. |
Совместные работы |
|
|
|
Шипилова А.В. |
|
|
Саратов |
СГУ |
Колесникова А.С. |
Совместные работы |
Румыния |
Бухарест |
IFIN-HH |
Ангел Д. |
Совместные работы |
|
|
|
Арангел Д. |
|
|
|
|
Барсан В. |
|
|
|
|
Мишику С. |
|
|
Клуж-Напока |
UTC-N |
Сакаж З. |
Совместные работы |
|
|
|
Тодоран Р. |
|
|
Тимишоара |
UVT |
Бика И. |
Совместные работы |
Сербия |
Белград |
INS "VINCA" |
Галович С. |
Совместные работы |
|
|
|
Текич Д. |
|
|
|
|
Чевизович Д. |
|
Словакия |
Братислава |
CU |
Плеценик А. |
Обмен визитами |
|
Кошице |
IEP SAS |
Пинчак Р. |
Обмен визитами |
|
|
|
Пудлак М. |
|
|
|
|
Юрчишин М. |
Совместные работы |
|
|
|
Юрчишинова Е. |
|
|
|
UPJS |
Илкович В. |
Совместные работы |
|
|
|
Калагов Г. |
|
|
|
|
Лучивянски Т. + 3 чел. |
|
Словения |
Любляна |
UL |
Кабанов В. |
Совместные работы |
|
|
|
Преловчек П. + 3 чел. |
|
США |
Ирвайн |
UCI |
Чернышев А. |
Совместные работы |
|
Луисвилл |
U of L |
Хеннер В.К. |
Обмен визитами |
|
Нью-Йорк |
CUNY |
Манассах Д.Т. |
Обмен визитами |
|
Пасадена |
Caltech |
Райнс Э.М. |
Совместные работы |
|
Пискатавей |
Rutgers |
Чхве С. |
Совместные работы |
|
Рочестер |
UR |
Бигелоу Н. |
Обмен визитами |
|
Таллахасси |
FSU |
Дзеро М.О. |
Совместные работы |
Тайвань |
Тайбэй |
IP AS |
Чин-Кун Ху |
Обмен визитами |
Узбекистан |
Ташкент |
ФТИ НПО "Ф.-С." АН РУз |
Абдуллаев Ф.Х. + 2 чел. |
Обмен визитами |
|
|
|
Гулямов К.Г. |
|
Украина |
Киев |
ИМФ НАНУ |
Барьяхтар В.Г. + 3 чел. |
Обмен визитами |
|
|
КНУ |
Каденко И.Н. |
Совместные работы |
|
Львов |
ИФКС НАНУ |
Стасюк И.В. + 3 чел. |
Обмен визитами |
|
Харьков |
ННЦ ХФТИ |
Пелетминский С.В. + 3 чел. |
Обмен визитами |
|
|
|
Слезов В.В. + 2 чел. |
|
Финляндия |
Хельсинки |
UH |
Хонконен Ю. + 2 чел. |
Совместные работы |
Франция |
Валансьен |
UVHC |
Гуревич Д. |
Обмен визитами |
|
Марсель |
CPT |
Огиевецкий О. |
Совместные работы |
|
|
UPC |
Загребнов В.А. |
Соглашение |
|
|
|
Хайн Р. |
|
|
Ницца |
UN |
Сорнетте Д. |
Обмен визитами |
|
Париж |
UPMC |
Зинн-Жюстен П. |
Обмен визитами |
Чехия |
Оломоуц |
UP |
Печусик И. + 1 чел. |
Совместные работы |
|
Ржеж |
NPI CAS |
Дитрих Я. |
Обмен визитами |
|
|
|
Экснер П. |
|
Швейцария |
Виллиген |
PSI |
Розенфельдер Р. |
Обмен визитами |
|
Цюрих |
ETH |
Сорнетт Д. |
Совместные работы |
Эквадор |
Кито |
USFQ |
Новиков А.Н. |
Совместные работы |
ЮАР |
Претория |
UNISA |
Бота А.Е. |
Совместные работы |
Япония |
Уцуномия |
UU |
Ирие А. |
Совместные работы |
| ▲ |