КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 17-71-20053
НазваниеСоздание программного комплекса моделирования физико-химических процессов на поверхности
Руководитель Стишенко Павел Викторович, Кандидат физико-математических наук
Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" , Омская обл
Конкурс №24 - Конкурс 2017 года по мероприятию «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
Область знания, основной код классификатора 01 - Математика, информатика и науки о системах; 01-716 - Системы и технологии математического моделирования для естественных наук
Ключевые слова метод Монте-Карло, метод трансфер-матрицы, тензорные сети, поверхностные явления, адсорбция, моделирование, программное обеспечение
Код ГРНТИ27.35.49
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Проект направлен на создание современного программного комплекса для моделирования адсорбционных монослоев на однородных и неоднородных поверхностях, в том числе наноструктурированных. Программный комплекс основан на обобщенной модели решеточного газа в совокупности с наиболее мощными численными методами современной статистической физики, такими как методы Монте-Карло, трансфер-матрицы, ренормализационные подходы и недавно разработанный метод тензорных сетей.
С точки зрения научной новизны проекта, нами предлагается общий способ описания адсорбционных систем с различными типами взаимодействий «адсорбат-адсорбат» и «адсорбат-адсорбент» в рамках одной решеточной модели. Отличительной особенностью разрабатываемого программного комплекса является возможность моделирования сложных адсорбционных систем, учитывая различные особенности элементарных физико-химических процессов, протекающих в адсорбционном слое. Среди прочего следует отметить следующие: (1) направленность и насыщаемость взаимодействий между адсорбированными молекулами; (2) многоцентровый характер адсорбции; (3) возможность различной ориентации молекул по отношению к поверхности твердого тела; (4) разнообразие центров адсорбции; (5) геометрическая и энергетическая неоднородность поверхности адсорбента; (6) изменение геометрии и химической структуры поверхности под воздействием адсорбционного слоя; (7) адсорбция многокомпонентых газовых смесей; (8) возможность протекания химической реакции между адсорбированными молекулами. Кроме систематичности подхода, научная новизна проекта заключается также в использовании уникального комплекса взаимодополняющих численных методов. Последнее особенно важно при изучении фазовых переходов, в частности процессов самосборки в адсорбционных слоях.
Отметим, что планируется создать программный комплекс, ориентированный на широкий круг пользователей, как теоретиков, так и экспериментаторов. Заявленный программный комплекс призван заполнить пробел между экспериментальными исследованиями макрообъектов и квантово-химическими расчетами адсорбции одной или нескольких молекул на поверхности небольших кластеров из атомов металлов и графита.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ