Комп’ютерні методи в електроніці (122 Комп’терні науки)
Тип: На вибір студента
Лекції
Семестр | К-сть годин | Лектор | Група(и) |
3 | 32 | професор Болеста І. М. |
Практичні
Семестр | К-сть годин | Група | Викладач(і) |
3 | 16 | професор Болеста І. М. |
Опис навчальної дисципліни
Навчальну дисципліну розроблено таким чином, щоб надати аспірантам необхідні знання, які стосуються розвитку сучасного напрямку електроніки – наноплазмоніки, яка поєднує нанометрові розміри елементів та оптичні частоти їхнього функціонування.
Зокрема, розглядаються різні підходи до моделювання явищ, які становлять наукову основу наноплазмоніки: поверхневого плазмонного резонансу. Розглядаються питання, повязані з генерацією наночастинок різної форми та фрактальних кластерів, сформованих ними, вимірювання фрактальної розмірності.
Проводиться співставлення реального та комп’ютерного експериментів та їхнє співвідношення з теоретичними дослідженнями та моделюванням. Аналізуються основні типи комп’ютерних експериментів – метод Монте-Карло та метод молекулярної динаміки.
Метою вивчення курсу є одержання аспірантами знань з новітнього напрямку електроніки – наноплазмоніки, та використання сучасних методів для розрахунку та моделювання процесів, які лежать в основі наноплазмоніки. Вивчення курсу сприятиме формуванню сучасного наукового світогляду аспірантів.
Після завершення цього курсу студент буде
Знати:
- Сучасні тенденції розвитку електроніки;
- Співвідношення між лабораторним та комп’ютерним експериментами та комп’ютерним моделюванням;
- Основні типи комп’ютерних експериментів – методи молекулярної динаміки та Монте-Карло;
- Обчислювальні методи наноплазмоніки – теорія Мі, метод дискретних диполів, інтегрування рівнянь Максвелла методом скінченних різниць у часовій області;
- Моделі та алгоритми для створення наночастинок різної форми та фрактальних кластерів;
Вміти:
- Розрахувати спектр екстинції наночастинок різної форми та фрактальних кластерів;
- Визначити фрактальну розмірність згенерованих кластерів;
- Аналізувати вплив різних факторів на спектр наночастинок та розв’язувати обернені задачі.
Рекомендована література
Основна література:
- S. A. Maier, Plasmonics: Fundamentals and Applications. New York: Springer, 2007.
- Є. Ф. Венгер, А. В. Гончаренко, Л. М. Дмитрук, Оптика малих частинок і дисперсних середовищ. Київ: Наукова думка, 1999.
- В. М. Анищик, В. Е. Борисенко, С. А. Жданок, Н. К. Толочко, В. М. Федосюк, Наноматериалы и нанотехнологи. Минск: Изд. Центр БГУ, 2008.
- C. Bohren, D. Huffman, Absorption and Scattering of Light by Small Particles.: Wiley, 1998.
- M. A. Garcia, Surface plasmons in biomedicine Recent Developments in Bio-Nanocomposites for Biomedical Applications. New York: Novascience Publishers, 2010.
- M. L. Brongersma, P. G. Kik, Surface Plasmon Nanophotonic. Berlin: Springer, 1988.
- В. В. Климов, Наноплазмоника. Москва: Физматлит, 2010.
Допоміжна література:
- Болеста І., Демчук. A., Кушнір О., Колич І. “Обчислювальні методи у плазмоніці. 1. Теорія Мі та квазістатичне наближення,” Електроніка та інформаційні технології, т. 9, с. 3–23, 2018.
- Болеста І., Демчук. A., Кушнір О., Колич І. “Обчислювальні методи у плазмоніці. 2. Метод дискретно-дипольної апроксимації,” Електроніка та інформаційні технології, т. 10, с. 3–22, 2018.
- Болеста І., Демчук. A., Кушнір О. “Обчислювальні методи у плазмоніці. 3. Метод скінченних різниць у часовій області,” Електроніка та інформаційні технології, т. 11, с. 3–20, 2019.
- Bolest I., Demchuk, A. “Parallel FDTD simulation using task parallel library (TPL),” Journal of Applied Computer Science , vol. 24, no. 2, pp. 7-16, 2016.
- Mie Andersen, Chiara Panosetti, Karsten Reuter, “A Practical Guide to Surface Kinetic Monte Carlo Simulations,” Frontiers in Chemistry, vol. 7, no. 202, 2019
- A. Demchuk, I. Bolesta, O. Kushnir, I. Kolych, “The Computational Studies of Plasmon Interaction,” Nanoscale Research Letters, т. 12, № 273, 2017.