Studium interakce plazmatu s pevnými látkami postupy počítačové fyziky
| Název práce v češtině: | Studium interakce plazmatu s pevnými látkami postupy počítačové fyziky |
|---|---|
| Název v anglickém jazyce: | Study of plasma–solid interaction by methods of computational physics |
| Klíčová slova: | plazma, částicové modelování, Langmuirova sonda, dynamika plazmatu |
| Klíčová slova anglicky: | plasma, particle modelling, Langmuir probe, plasma dynamics |
| Akademický rok vypsání: | 2015/2016 |
| Typ práce: | diplomová práce |
| Jazyk práce: | čeština |
| Ústav: | Katedra fyziky povrchů a plazmatu (32-KFPP) |
| Vedoucí / školitel: | prof. RNDr. Rudolf Hrach, DrSc. |
| Řešitel: | skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd. |
| Datum přihlášení: | 25.10.2015 |
| Datum zadání: | 03.11.2015 |
| Datum potvrzení stud. oddělením: | 20.01.2016 |
| Datum a čas obhajoby: | 15.09.2017 00:00 |
| Datum odevzdání elektronické podoby: | 14.07.2017 |
| Datum odevzdání tištěné podoby: | 14.07.2017 |
| Datum proběhlé obhajoby: | 15.09.2017 |
| Oponenti: | prof. RNDr. Stanislav Novák, CSc. |
| Zásady pro vypracování |
| 1. Seznámit se s problematikou.
2. Vytvořit vícedimenzionální částicový model interakce nízkoteplotního plazmatu s vnořenou pevnou látkou. 3. Studovat vliv složení plazmatu na procesy ve stínící vrstvě a na rozdělení nabitých částic dopadajících na povrch vnořené pevné látky za přítomnosti vnějších elektrických a magnetických polí. 4. Studovat dynamické procesy v plazmatu. 5. Diskutovat možnost úpravy vytvořeného modelu pro studium vysokoteplotního plazmatu. 6. Testovat možnost zvýšení efektivity modelu postupy hardwarovými i softwarovými – s využitím koprocesorů a grafických karet, hybridním modelováním nebo evolučním modelováním. |
| Seznam odborné literatury |
| R. Hrach: Počítačová fyzika I, Ústí nad Labem 2003.
F. F. Chen: Úvod do fyziky plazmatu, Academia, Praha 1984. C. K. Birdsall, A. B. Langdon: Plasma physics via computer simulation, Taylor and Francis, New York 2005. R. W. Hockney, J. W. Eastwood: Computer simulation using particles, Taylor and Francis, New York 1988. T. Back: Genetic Algorithms 1,2, IOP Publishing, London 1999 + 2000. Další literatura po dohodě s vedoucím diplomové práce. |
| Předběžná náplň práce |
| Práce bude věnována počítačovému studiu procesů probíhajících při interakci plazmatu s povrchy vnořených pevných látek. Při této interakci se na rozhraní mezi nenarušeným plazmatem a substrátem vytvoří přechodová oblast, která výrazně ovlivňuje procesy probíhající na podložce nebo sondě. Při studiu těchto procesů se vedle základního přístupu experimentálního a případně teoretického uplatňují metody počítačové fyziky - především u složitých problémů jako je studium plazmatu při vyšších tlacích, studium plazmatu tvořeného více druhy částic, studium dynamických procesů v plazmatu nebo studium chování plazmatu za přítomnosti vnějších magnetických polí. Zejména částicové počítačové modelování umožňuje získat detailní informace o studovaných procesech, výraznou nevýhodou této techniky je však velmi malá efektivita programů, především ve více dimenzích. Zde se s úspěchem mohou uplatnit metody moderní počítačové fyziky - hybridní a evoluční modelování, případně pokročilé postupy hardwarové - použití výpočetních grafických karet nebo koprocesorů typu Xeon Phi.
Téma předpokládá samostatnou práci v programovacím jazyku Fortran 90/95 nebo C/C++. http://physics.mff.cuni.cz/kfpp/php/dipl-abs.php?id=684 |
| Předběžná náplň práce v anglickém jazyce |
| http://physics.mff.cuni.cz/kfpp/php/dipl-abs.php?id=684 |