Student: Hromádka Jakub
Vedoucí: Prof. RNDr. Rudolf Hrach, DrSc.
Stav práce: obhájená
Abstrakt:
Práce bude věnována počítačovému studiu procesů probíhajících při interakci nízkoteplotního 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 nebo studium dynamických procesů v plazmatu. 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 – evoluční modelování, neuronové sítě, apod.
Zásady pro vypracování:
1. Seznámit se s problematikou.
2. Vytvořit částicový model interakce elektropozitivního plazmatu s vnořenou pevnou látkou (kombinací metody molekulární dynamiky a metody Monte Carlo).
3. Rozšířit tento model na multikomponentní plazma.
4. Studovat vliv složení plazmatu na procesy ve stínící vrstvě a na rozdělení nabitých částic dopadajících na povrch vnořené látky.
5. Testovat možnost zvýšení efektivity výsledného programu postupy moderní počítačové fyziky (především evolučním modelováním), případně i prostředky hardwarovými.
Seznam odborné literatury:
R. Hrach: Počítačová fyzika I, Ústí nad Labem 2003.
F. F. Chen: Úvod do fyziky plazmatu, Academia, Praha 1984.
T. Back: Genetic Algorithms 1,2, IOP Publishing, London 1999 + 2000.
Další literatura po dohodě s vedoucím diplomové práce.
Poznámka: Téma je vhodné především pro posluchače oboru Fyzika povrchů a ionizovaných prostředí (případně pro posluchače dalších oborů, kteří si doplní znalosti z fyziky plazmatu) a předpokládá samostatnou práci v programovacím jazyku FORTRAN 90/95 nebo C/C++. V případě zájmu lze téma modifikovat na studium sondové diagnostiky ve vysokoteplotním plazmatu.