Studium dynamických jevů v plazmatu pomocí počítačového modelování

• Název práce v češtině: Studium dynamických jevů v plazmatu pomocí počítačového modelování
• Název v anglickém jazyce: Study of dynamical processes in plasma by means of computer modelling
• Akademický rok vypsání: 2018/2019
• Typ práce: disertační práce
• Ústav: Katedra fyziky povrchů a plazmatu (32-KFPP)
• Vedoucí / školitel: doc. RNDr. Štěpán Roučka, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 01.10.2018
• Datum zadání: 01.10.2018
• Datum potvrzení stud. oddělením: 01.10.2018

Zásady pro vypracování

Práce bude mít dva základní cíle. Fyzikálním cílem bude zkoumání dynamických jevů v různých typech plazmatu – v nízkoteplotním plazmatu především v závislosti na složení multikomponentního plazmatu, zatímco ve vysokoteplotním plazmatu bude pozornost věnována tzv. okrajovému plazmatu a jeho ovlivňování přítomnými magnetickými poli. Úkolem bude studovat fyzikální procesy probíhající při interakci plazmatu s vnořenými pevnými látkami, soustředit se na strukturu stínící vrstvy a na procesy probíhající na povrchu sond složitých tvarů nebo elektrod s reálnou geometrií.

Druhým neméně důležitým cílem bude další rozpracování metodiky počítačového modelování v plazmatu s využitím celého souboru technik – modelováním spojitým, částicovým a hybridním, vše ve více dimenzích. Úkolem bude vyvíjet softwarové i hardwarové prostředky počítačové fyziky s cílem zefektivnit časově náročné vícedimenzionální simulace ve fyzice plazmatu a diskutovat možnost využít k tomuto účelu moderní algoritmy počítačové fyziky.

Seznam odborné literatury

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. Tajima: Computational Plasma Physics.Westview Press, Boulder 2004.
F.F. Chen: Introduction to Plasma Physics and Controlled Fusion. Springer, New York 2006.
Další literatura dle dohody s vedoucím práce.

Předběžná náplň práce

Práce bude zaměřena na studium nízko- i vysokoteplotního plazmatu a na jeho interakci s vloženými substráty. Plazma je komplexní systém nabitých, neutrálních a excitovaných částic, přičemž jeho chování může být ovlivňováno vnořenými elektrodami, makroskopickými částicemi v něm obsaženými a vnějšími elektrickými a magnetickými poli. Pro studium takového složitého systému jsou vedle experimentálního přístupu velmi silným prostředkem i metody počítačové fyziky.