Student: Palacký Jakub
Vedoucí: Prof. RNDr. Rudolf Hrach, DrSc.
Stav práce: obhájená
Abstrakt:
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.
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.
Poznámka: Téma předpokládá samostatnou práci v programovacím jazyku Fortran 90/95 nebo C/C++.