Вид работы: моделирование и обзор литературы.

Руководитель: Клавсюк Андрей Леонидович, Сыромятников Алексей Геральдович

Для успешного развития прогресса в современных технологиях необходимо создание принципиально новых устройств, базирующихся на наноструктурах. Управляя размерами и формой наноструктур, таким объектам можно придавать совершенно новые функциональные характеристики. Экспериментальное изучение условий формирования наноструктур зачастую оказывается слишком трудоемким и дорогостоящим, поэтому становится актуальным компьютерное моделирование, которое позволяет подобрать необходимые для формирования внешние условия, а также выяснить физические причины данного явления. Знание условий формирования наноструктур позволяет создавать наноструктуры с наперед заданными свойствами путем изменения внешних макроскопических параметров.

Работа проводится по одному из направлений:

• Моделирование формирования нанокластеров олова в матрице кремния.
• Моделирование процессов формирования молекулярных наноструктур на поверхности металлов.
• Моделирование формирования атомных наноструктур на металлических поверхностях.
• Моделирование формирования магнитных скирмионов.

Предлагается сделать обзор литературы по теме и самостоятельно написать компьютерную программу для моделирования или воспользоваться уже имеющимися.

Вид работы: компьютерное моделирование.

Руководитель: Колесников Сергей Владимирович

Исследование физических свойств металлических наноконтактов является актуальной задачей современной физики. Связано это в первую очередь с явлением квантовой проводимости, которое интересно как с фундаментальной, так и с практической точек зрения. При этом, на свойства проводимости очевидно влияет как геометрия, так и химический состав наноконтакта. И то, и другое, в свою очередь, зависит от способа создания наноконтакта.

Студентам предлагается исследовать влияние скручивания металлического наноконтакта на процесс его формирования. Работа предполагает использование уже написанной программы, реализующей метод молекулярной динамики, с незначительной её модификацией или написание собственной программы (в последнем случае работу можно будет использовать также для написания курсовой работы по программированию).

Вид работы: компьютерное моделирование или обзор литературы.

Руководитель: Колесников Сергей Владимирович

В последнее время появилось огромное количество работ, связанных с различными свойствами графена. Одним из направлений исследований, привлекательном с точки зрения практического применения, является исследование возможности создания на поверхности графена упорядоченной сверхрешетки наноточек одинакового размера. Одним из вариантов создания таких сверхрешеток является напыление атомов металла на графен. При этом, для определения возможности и условий формирования сверхрешеток необходимо детальное исследование диффузии одиночных атомов металла и небольших атомных кластеров на графене.

Студентам предлагается два варианта курсовой работы. Первый вариант — литературный обзор работ, посвященных теоретическому и экспериментальному исследованию сверхрешеток на поверхности графена. Второй вариант — компьютерное моделирование диффузии малых кластеров меди на графене. В последнем случае работа может быть выполнена с использованием имеющихся в научной группе программных кодов (с возможно некоторой их модификацией) или путем написания собственного программного кода, реализующего метод молекулярной динамики (в последнем случае работу можно будет использовать также для написания курсовой работы по программированию).

Вид работы: обзор литературы, или компьютерное моделирование, или теоретическая работа.

Руководитель: Колесников Сергей Владимирович

Магнитные свойства одномерных систем весьма просты и давно предсказаны теоретически. Однако, цепочки атомов на поверхности металлических подложек, широко исследуемые в последние двадцать лет, не являются идеальными одномерными системами вследствие их конечной длины. Таким образом, встает вопрос о теоретическом исследовании магнитных свойств атомных цепочек конечной длины.

Студентам предлагается три варианта курсовой работы. Первый вариант — литературный обзор работ, посвященных теоретическому и экспериментальному исследованию магнитных свойств атомных цепочек конечной длины. Второй вариант — компьютерное моделирование магнитных свойств атомных цепочек конечной длины. В этом случае работа может быть выполнена с использованием имеющихся в научной группе программных кодов (с возможно некоторой их модификацией) или путем написания собственного программного кода (в последнем случае работу можно будет использовать также для написания курсовой работы по программированию). Третий вариант — теоретическое исследование некоторых свойств атомных цепочек конечной длины с использованием только аналитических методов. Возможны также комбинированные варианты в зависимости от активности и заинтересованности студента.