Магістерські роботи (КЗФМФП)
Постійне посилання зібрання
Переглянути
Перегляд Магістерські роботи (КЗФМФП) за Автор "Горшков, В’ячеслав Миколайович"
Зараз показуємо 1 - 6 з 6
Результатів на сторінці
Налаштування сортування
Документ Відкритий доступ Контрольоване формування наноструктур на поверхнях кремнієвих пластин орієнтацій (111) та (110)(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Стретович, Микола Олександрович; Горшков, В’ячеслав МиколайовичАктуальність теми Сонячна енергія є відновлювальним джерелом і для його надійного використання необхідно покращувати ефективність перетворювальних елементів. Для значного зменшення коефіцієнтів відбиття поверхонь сонячних батарей необхідно використовувати методи керованого наноструктурування. Кремній є одним з найпоширеніших в земній корі напівпровідним елементом, який широко використовується для виготовлення фотовольтаїчних елементів. Іоннопроменеве травлення кремнію за низьких енергій іонів та високих щільностей потоку впливає лише на приповерхневі області наноматеріалів і має переваги над конкурентоспроможними технологіями, теоретичне дослідження збільшує потенціал практичного застосування, зокрема в сонячній енергетиці. Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами тематика наукової групи ФМФ-07. Об’єкт дослідження Грані монокристалічного кремнію з різною орієнтацією відносно внутрішньої кристалічної структури, морфологія яких еволюціонує під дією опромінення щільними потоками Ar+. Предмет дослідження Фізичні механізми формування наноструктур внаслідок стимуляції кінетичних процесів в приповерхневих шарах монокристалічного кремнію зовнішнім опроміненням Мета роботи Розвиток концепцій керованого наноструктурування поверхні кремнію для мінімізації коефіцієнтів відбиття робочих поверхонь фотовольтаїчних елементів. Методи дослідження Кінетична модель Монте Карло для моделювання морфології поверхні кристалу алмазної кубічної ґратки кремнію. Задачі дослідження Провести аналіз літератури за темою магістерської дисертації. Виконати попередню якісно-оцінювальну роботу над предметом динаміки поверхневих процесів за зовнішньої стимуляції. Розрахувати динаміку поверхонь за блокування поверхневих та приповерхневих процесів. Отримати результати моделювання для плоских пластин кремнію різних початкових орієнтацій. Розрахувати коефіцієнти поверхневої шорсткості в різний момент часу для різних орієнтацій на основі отриманих результатів, та побудувати відповідні графіки залежностей.Наукова новизна одержаних результатів Іонно-променеве травлення за низьких енергій іонів та високих густин струму є відносно новим різновидом традиційної технології, а отримані теоретичні результати підтверджують його ефективність для використання у фотовольтаїці. Практичне значення одержаних результатів Результати показали значний потенціал високоефективної, екологічної та економічної технології зменшення коефіцієнту відбиття кремнієвих сонячних елементів. Апробація результатів дисертації Результати були детально описані та представлені у вигляді наукової статті в журналі рівня Q1 – Nanomaterials. Результати також було опубліковано в матеріалах декількох міжнародних та всеукраїнської конференції.Документ Відкритий доступ Моделювання процесів в колонці неокортексу(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2020-05) Гуля, Назарій Сергійович; Горшков, В’ячеслав МиколайовичАктуальність: актуальність дослідження процесів в неокортексі є затребуваною темою в нейробіології, для кращого розуміння процесів які дозволяють людині мислити, та в комп’ютерних науках, в якості основи для машинного інтелекту. Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами кафедри: тема роботи відповідає пріорітетному науковому напрямку кафедри загальної фізики та фізики твердого тіла – «Фундаментальні наукові дослідження з найбільш важливих проблем розвитку науковотехнічного, соціально-економічного, людського потенціалу для забезпечення конкурентоспроможності України у світі та сталого розвитку суспільства і держави». Об’єкт дослідження: реконструкція неокортикальної колонки в зменшеному масштабі. Предмет дослідження: процеси в реконструйованій неокортикальній колонці меншого масштабу. Мета роботи: відтворити в зменшених масштабах реконструйовану неокортикальну колонку та перевірити її валідність. Методи дослідження: основні експериментальні результати роботи одержано за допомогою сучасного методу дослідження - комп’ютерного моделювання. Відомості про обсяг звіту, кількість ілюстрацій, таблиць, додатків і літературних найменувань за переліком використаних: звіт складається вступу, основної частини (три розділі), висновків, список використаних джерел (11 найменування); містить 40 рисунків. Повний обсяг звіту – 82 сторінки. Мета індивідуального завдання, використані методи та отримані результати: метою індивідуального завдання є змоделювати неокортикальну колонку в зменшеному масштабі, та дослідити й завалідувати порівнявши патерни активності зі сттатею [1] коректність моделі. Висновок: моделювати валідну неокортикальну колонку можна в зменшеному масштабі.Документ Відкритий доступ Розмірні ефекти на поверхні одно- та двовимірних нанооб'єктів(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2022-12) Березников, Олексій Віталійович; Горшков, В’ячеслав МиколайовичАктуальність теми Отримані результати можуть бути корисними в гнучкій електроніці, де широко використовуються впорядковані ланцюги наночастинок Au та Ag, а також радіально модульовані квазіодновимірні структури. Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами ФМФ-07 Динаміка та властивості багаточастинкових систем. Об’єкт дослідження Фізичні механізми суттєвого впливу зовнішнього опромінення на динаміку морфології квазіодновимірних наносистем внаслідок інтенсифікації поверхневої дифузії атомів. Предмет дослідження Чисельне моделювання трансформації поверхонь металевих нанодротів внаслідок поверхневої дифузії атомів при підвищених температурах в режимах предплавлення без руйнування внутрішньої кристалічної структури. Мета роботи Знайти можливості контрольованого синтезу періодично модульованих за перерізом квазіодновимірних наноструктур. Методи дослідження Числовий експеримент на основі Монте-Карло моделі. Задачі дослідження. 1. Встановити чутливість різних граней металів з гранецентрованою кристалічною ґраткою до штучної стимуляції поверхневої дифузії. 2. Порівняти отримані результати з випадком, коли поверхнева дифузія посилюється простим підвищенням температури. 3. Виконати моделювання термічного розпаду нанодротів з різною орієнтацією внутрішньої кристалічної структури відносно їх осей і різним рівнем анізотропії густини поверхневої енергії. 4. Розкрити мікроскопічні фізичні фактори, які відповідають за різку зміну в динаміці нанодротів в залежності від рівня інтенсифікації поверхневої дифузії. 5. Провести термодинамічний аналіз явищ, що спостерігаються, та виконати кількісні оцінки їх показових параметрів на основі статистичної динаміки. 6. Розробити рекомендації для методів керованого синтезу квазіодновимірних наносистем з розвиненою морфологією типу «зелена гусениця». Наукова новизна одержаних результатів Розробити рекомендації для методів керованого синтезу квазі-одновимірних наносистем з розвиненою морфологією типу «зелена гусениця»Практичне значення одержаних результатів Збудженні модуляції поверхні товстих нанодротів можна використати як зародки для синтезу впорядкованих ланцюжків вторинних наноголок в дифузійному режимі осадження вільних атомів Апробація результатів дисертації Зроблені доповіді на конференціях: 1. XX Всеукраїнській науково-практичній конференції «Теоретичні і прикладні проблеми фізики, математики та інформатики». 2. Х Міжнародній науково-практичній конференції «Нанотехнології та наноматеріали» (НАНО-2022).Документ Відкритий доступ Термічна нестійкість нанодротів з кристалічною гексагональною структурою(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2020-05) Сингаївський, Віталій Вікторович; Горшков, В’ячеслав МиколайовичУ роботі представлена комп’ютерна модель розпаду нанодроту з гексагональною структурою решітки. Використовувана модель Монте-Карло дозволяє на якісному рівні дослідити основні етапи структурних перетворень, які відбуваються в нанопроводах з різною орієнтацією. Було досліджено нестабільність нанородів. Враховується динаміка поверхневих частинок кластера, які з різним ступенем вірогідності можуть змінювати своє положення при переході в сусідні вакансії решітки або відриватися від поверхні. Дослідження показали, що класична модель Ніколса-Маллінза часто не дає точних результатів, оскільки вона не враховує роль пари, що утворюється атомами, відірваними від поверхні нанопроводу. Транспорт вільних атомів від однієї зони нанопроводу до іншої суттєво змінює динаміку процесу розпаду. У цій роботі показано, що залежно від орієнтації нанопроводу та параметрів системи швидкість фрагментації нанопроводу та довжина хвилі розвинених збурень можуть суттєво змінюватися. Анізотропія поверхневої енергії визначає довжину збурень нанопроводу, що розвиваються, залежно від орієнтації. Дійсно, роль пару та анізотропії може дещо вплинути на кількість крапель та час розриву в деяких випадках. Однак нанопровідники з гексагональною структурою решітки наочно демонструють особливості прояву їх кристалічної структури: залежно від орієнтації може бути збуджена або «короткохвильова», або «довгохвильова» модуляція поперечного перерізу нанопровідника. Актуальність теми: у наш час металеві та напівпровідникові нанопроводи привертають значну увагу завдяки своїм корисним фізичним та хімічним властивостям. Зокрема, механічні та електричні властивості золотих нанопроводів призвели до їх використання для виявлення біоелектричного сигналу. У той же час, можливість налаштування ширини зазору в дротах кремнію робить їх придатними для застосування в оптоелектроніці. Більше того, сучасні методи синтезу дозволяють налаштувати періодичність модуляцій нанодроту та анізотропію поперечного перерізу, що дозволяє виготовляти 1Dструктури з різною морфологією поверхні. Саме тому, існує необхідність в дослідженні розпаду нанодротів з гексагональною структурою гратки та порівняння результатів з класичною теорією. Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами: подібні дослідження дозволяють вносити якісні зміни у формування хвилеводів. Об’єкт дослідження: об’єктом досліджень є нанодроти з різними орієнтаціями осей у просторі, окремі кластери нанорозмірів, що утворилися внаслідок дроблення нанониток. Предмет дослідження: предметом дослідження є нестійкість нанодротів та їх схильність до розпаду, вплив термодинамічних параметрів на фрагментацію нанодротів Мета роботи: розробка програмного забезпечення для розрахунку динаміки розпаду нанодротів з гексагональною кристалічною решіткою, порівняння отриманих результатів з класичною теорією. Методи дослідження: в роботі застосовано модель Монте-Карло, яка чудово підходить для розрахунку атомної динаміки. Окрім цього, для проведення аналізу даних використовуються допоміжні програми, як, наприклад, VMD. Задачі дослідження: дослідити перебіг розпаду нанодротів та з’ясувати залежності результатів від ряду факторів: температурних режимів, розмірів нанодроти, радіусу та напрямку. Наукова новизна одержаних результатів: методом Монте-Карло на атомному рівні досліджено основні стадії структурно-енергетичних перетворень, що відбуваються в нанодротах різних форм, розмірів і концентрації вільних атомів при різних температурах. Існуюча теорія є недосконалою. Вона не може цілісно описати картину процесів розпаду нанодротів, оскільки не враховує роль пару. Практичне значення одержаних результатів: результати досліджень можуть виявитися корисними для забезпечення безперебійного функціонування пристроїв на основі нанодротин та ланцюгів з наночастинок. Апробація результатів дисертації: отримані результати були представлені в науковій статті. Публікації: Динаміка атомів нанокластерів з гексагональною граткою. Science without boundaries International internet conference.Документ Відкритий доступ Формування керованих заборонених зон в тривимірних акустичних метаматеріалах створених із використанням магнітореактивних еластомерів(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2024) Колупаєв, Владислав Олегович; Горшков, В’ячеслав МиколайовичАктуальність У зв'язку з широкими можливостями застосування акустичних метаматеріалів для керування акустичними хвилями, зокрема, для гасіння небажаних коливань, акустичного суперлінзування та створення хвилеводів, це дослідження механізмів формування та керування в реальному часі забороненими зонами в акустичному метаматеріалі з новою структурою на основі магнітореактивного еластомеру на сьогодні є актуальним. Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами кафедри Магістерське дослідження виконано в межах тематики наукової групи ФМФ-07 «Динаміка та фізичні властивості багаточастинкових систем» кафедри загальної фізики та моделювання фізичних процесів Національного Технічного Університету України «КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ імені ІГОРЯ СІКОРСЬКОГО». Об’єкт дослідження Параметрична пружинo-масова модель тривимірного акустичного метаматеріалу з елементарними комірками-мультирезонаторами із оболонками на основі магнітореологічного еластомеру Предмет дослідження Структура дисперсійних поверхонь, принципи формування контрольованих заборонених зон в параметричній пружино-масовій моделі тривимірного акустичного метаматеріалу Мета роботи Виявлення закономірностей в формуванні заборонених зон і керування ними в акустичному метаматеріалі в режимі реального часу в залежності від параметрів середовища і форми елементарної комірки тривимірного акустичного метаматеріалу Методи дослідження Пружино-масова модель, якісний аналіз явищ. Чисельну параметричну модель було створено на мові програмування Fortran. Візуалізацію результатів дослідження здійснено за допомогою програм OriginPro та VMD. Відомості про обсяг роботи, кількість ілюстрацій, таблиць, додатків і літературних найменувань за переліком використаних використаної літератури – 52, обсяг роботи – 76 ст., кількість ілюстрацій - 15Мета індивідуального завдання, використані методи та отримані результати Розробити параметричну модель тривимірного акустичного метаматеріалу. Виявити закономірності в формуванні і зміні заборонених зон в акустчному метаматеріалі в залежності від параметрів системи. Використано чисельну параметричну пружино-масову модель написану на Отримано графіки дисперсійних поверхонь за різних параметрів дослідженої моделі, та зображення зміщень частинок елементарної комірки для обраних мод коливань. Висновок Отримана для тривимірного метаматеріалу модель підтверджує теоретичні очікування, було виявлено закономірності у формуванні і зміні заборонених зон. Використання магнітореактивного еластомеру в якості середовища в яке занурені еластичні ядра дає змогу ефективно керувати відкриттям/закриттям заборонених зон в акустичному метаматеріалі і навіть повністю закривати заборонені зони що дозволяє отримати неперервний частотний спектр. Процес формування забороненої зони за поведінкою дисперсійних поверхонь можна поділити на певні стадії, а саме: динамічну, квазістатичну та надкритичну. В анізотропній формі метаматеріалу спостегається формування заборонених зон, напрямлених вздовж осі анізотропії.Документ Відкритий доступ Чисельний розв’язок рівняння для аксіонів, кандидатів на роль темної матерії(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2020) Цимбаленко, Ангеліна Андріївна; Горшков, В’ячеслав МиколайовичАктуальність: при вирішенні багатьох задач нелінійної оптики, фізики плазми, теорії надпровідності, фізики низьких температур, електростатики, математичної імунології, вірусології та багатьох інших задач виникають нелінійні рівняння. Важливим завданням є підвищення ефективності ітераційних методів вирішення нелінійних рівнянь. Запропонованій метод чисельного розв'язки дозволяє обчислити стійкий основний стан та нестійкі збуджені стани нелінійного інтегро-діференціального рівняння для аксіонів, що еквівалентне рівнянням Шредінгера-Ньютона. Розроблений незалежний чисельний метод («алгоритм дисипації»), може бути використаний для вирішення системи нелінійних рівнянь. Такий метод орієнтований на сучасну обчислювальну техніку і дозволяє значно розширити спектр задач, що піддаються моделюванню і допускають наближене рішення. Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами кафедри: тема роботи відповідає науковому напрямку кафедри загальної фізики та фізики твердого тіла – «Фундаментальні наукові дослідження з найбільш важливих проблем розвитку науково-технічного, соціально-економічного, людського потенціалу для забезпечення конкурентоспроможності України у світі та сталого розвитку суспільства і держави». Об’єкт дослідження: чисельний алгоритм для вирішення нелінійного інтегро-диференційного рівняння для аксіонів, що еквівалентне рівнянням Шредінгера-Ньютона. Предмет дослідження: пошук стійкого основного стану та нестійких збуджених станів нелінійного інтегро-діференціального рівняння для аксіонів, що еквівалентне рівнянням Шредінгера-Ньютона для аксіонів. Мета роботи: розробити алгоритм для чисельного розв’язку нелінійного інтегро-диференціального рівняння яке еквівалентно рівнянням ШредінгераНьютона. Знайти основний стан і збуджені стани рівняння. Методи дослідження: основні результати роботи одержано за допомогою комп’ютерних методів дослідження, а саме для розробки алгоритму була використана мова програмування Fortran. Відомості про обсяг звіту, кількість ілюстрацій, таблиць, додатків і літературних найменувань за переліком використаних: звіт складається з переліку умовних позначень, символів, скорочень і термінів, вступу, основної частини (три розділі), висновків, переліку джерел посилання (42 найменування); містить 17 рисунків та 1 таблицю. Повний обсяг звіту – 99 сторінок. Мета індивідуального завдання, використані методи та отримані результати: метою індивідуального завдання було побудувати алгоритм для розв’язку нелінійного інтегро-диференціального рівняння для аксіонів. Одним із головних методів дослідження – комп’ютерне моделюваня. У ході виконання завдання експериментальним шляхом було отримано чисельний розв’язок рівняння для заданих параметрів, знайдений основний стан, та декілька збуджених станів. Висновок: в даній дипломній роботі був розроблений та програмно реалізований ефективний "дисипативний" чисельний алгоритм для знаходження основного стану та деяких збуджених станів нелінійного інтегродиференціального рівняння Шредінгера. Вдалося знайти основний стан для однокомпонентної аксіонної задачі, двокомпонентної аксіонної задачі та для задачі де присутні аксіони та баріонна речовина. "Дисипативний" чисельний алгоритм може бути ефективно використаний при чисельному вирішенні ряду прикладних задач, які описуються системами нелінійних рівнянь або нелінійними інтегро-диференційними рівняннями.