Радиациялық бұзылу каскадтарын компьютерлік моделдеу

Сипаттама: Радиациялық зақымданулардың каскадтарын компьютерлік моделдеудің негізгі әдістерін зерттеу, әртүрлі орталарда модельдеудің практикалық дағдыларын меңгеру. Математикалық моделдеуге кіріспе. Қарапайым математикалық модельдер, мат алу. табиғаттың іргелі заңдарының модельдері. Физикалық процестерді моделдеуде сандық әдістерді қолдану. Тор әдісі. Соңғы элементтер әдісі. Вариациялық қағидаттарды қолдана отырып үлгілерді алу. Иерархиялық модельдер. Ұқсастық әдістерін қолдану

Кредиттер саны: 4

Пререквизиты:

• Физикалық процестерді компьютерлік моделдеу

Пәннің еңбек сыйымдылығы:

Компонент: Таңдау бойынша компонент

Цикл: Базалық пәндер

Мақсат

• студенттерге дербес компьютерлердің негізінде схемотехникалық моделдеу жүйелерінде іске асырылған математикалық модельдеудің қазіргі заманғы әдістері негізінде дыбыстық сигналдарды өңдеудің аналогтық құрылғыларын жобалау бойынша білім мен тәжірибе беру.

Міндет

• Конструкциялық және функционалдық материалдардың, атап айтқанда иондаушы сәулелердің әсері кезіндегі наноматериалдардың мінез-құлқының ерекшелігі ашылады, материалдың, оның ішінде наноматериалдардың радиациялық тұрақтылығын арттырудың негізгі бағыттары қарастырылады

Оқыту нәтижесі: білу және түсіну

• - физикалық жүйелерді компьютерлік модельдеудің негізгі әдістері; - физикалық жүйелерді модельдеу ерекшеліктері; - радиациялық әсерлерді модельдеу ерекшеліктері.

Оқыту нәтижесі: білім мен ұғымды қолдану

• - физикалық процестердің компьютерлік модельдерін талдау; - конденсацияланған жүйелердегі физикалық процестерді модельдеу үшін жалпы және арнайы мақсаттағы бағдарламаларды іс жүзінде қолдана білу.

Оқыту нәтижесі: талқылай білуді қалыптастыру

• Іргелі ережелер туралы білімді қалыптастыру физика, эксперименттік, теориялық және компьютерлік зерттеу әдістері, Ғылыми-техникалық жұмысты жоспарлау, ұйымдастыру және жүргізу.

Оқыту нәтижесі: коммуникативтік қабілеттіліктер

• әріптестермен кооперацияға, ұжымда жұмыс істеуге дайын болу; кәсіби қызметте пәннің негізгі заңдарын қолдануға, теориялық және Эксперименталды зерттеу әдістерін қолдануға дайын болу.

Оқыту нәтижесі: Оқу дағдылары немесе сабаққа қабілеттілігі

• 1 ғылыми таным әдіснамасы 2 кәсіби деңгейде танымның ғылыми әдістерін қолдану 3 стандартты ғылыми және кәсіби міндеттерді шешу

Оқыту әдістері

Осы пән бойынша дәрістер оқығанда «Проблемалық дәріс» сияқты имитативті емес белсенді оқыту әдісі қолданылады. Модульді зерттемес бұрын проблема көрсетіледі, және модульдің барлық келесі материалдары оны шешуге бағытталады. Дәріс оқығанда мультимедиялық презентация қолданылады. Тәжірибелік жұмысты орындау кезінде «Кейс-әдіс» интерактивті оқыту әдісі қолданылады: магистранттарға жұмысты орындауға дайындалу үшін тапсырма беріледі; жұмыстың мақсаты және оны жүзеге асыру барысы оқытушымен талқыланады; мақсат әр түрлі көзқарастар бойынша талданады, гипотезалар алға шығады, қорытындылар жасалады және алынған нәтижелер талданады. Келесі инновациялық бақылау әдістері қолданылады: аралық және қорытынды тестілеу.

Білім алушының білімін бағалау

Оқытушы ағымдағы бақылау жұмыстарының барлық түрлерін жүргізеді және академиялық кезеңде екі рет білім алушылардың ағымдағы үлгеріміне тиісті баға береді. Ағымдағы бақылау нәтижелері бойынша 1 және 2 рейтинг қалыптастырылады. Білім алушының оқу жетістіктері 100 балдық шкала бойынша бағаланады, Р1 және Р2 қорытынды бағасы ағымдағы үлгерім бағасынан орташа арифметикалық ретінде шығарылады. Академиялық кезеңде білім алушының жұмысын бағалауды пән бойынша тапсырмаларды тапсыру кестесіне сәйкес оқытушы жүзеге асырады. Бақылау жүйесі жазбаша және ауызша, топтық және жеке формаларды біріктіре алады.

Жұмыс түрлері бойынша оқыту нәтижелерін бағалау саясаты

Бағалау нысаны

Пән бойынша білім алушының білімін қорытынды бағалау 100 баллдық жүйе бойынша жүзеге асырылады және:

• Емтиханда алынған нәтиженің 40%;
• Ағымдағы үлгерімнің 60% - ы.

Қорытынды бағаны есептеу формуласы:

 

мұндағы, Р1, Р2-тиісінше бірінші, екінші рейтингті бағалаудың сандық эквиваленттері;

Э - емтихандағы бағаның сандық баламасы.

Қортынды әріптік бағасы және оның балдық сандық эквиваленті:

Төрт балдық жүйе бойынша цифрлық баламаға сәйкес келетін білім алушылардың оқу жетістіктерін бағалаудың әріптік жүйесі:

Дәріс сабақтарының тақырыптары

• 1
• Применение метода Монте-Карло для численного интегрирования
• Уравнения движения в методе МД
• Связанные состояния одномерного уравнения Шредингера
• Зонная и кластерная модели электронной структуры
• Квантовый метод Монте-Карло для многоэлектронных систем
• Моделирование междоузельных атомов и вакансий в твердых телах методами классической и первопринципной МД
• Применение методов МД и МК для моделирования диффузии в твердых телах
• Механизмы радиационного повреждения твердых тел при нейтронном облучении
• Механизмы взаимодействия гамма-излучения с веществом
• Процессы взаимодействия электронов с веществом: ионизационные потери энергии электронов, тормозное излучение, многократное рассеяние электронов, неупругие столкновения электронов с большой передачей энергии
• Построение атомных моделей фуллеренов
• Построение атомных моделей нанотрубок (НТ)
• Моделирование механических свойств НТ методами МД и квантовой физики
• Построение атомных моделей поверхности, межфазных границ и графена

Негізгі әдебиет

• 1. Щеглова И. Ю., Богуславский А. А. Моделирование колебательных процессов (на примере физических за-дач). – Коломна, 2009. 2. Богуславский А.А., Щеглова И.Ю. Лабораторный практикум по курсу "Моделирование физических процес-сов": Учебно-методическое пособие для студентов физи-ко-математического факультета. – Коломна: КГПИ, 2002 г. – 88 стр. 3. Биккин Х.М. Колебания: Учеб. пособие. Екатерин-бург: Изд-во Урал. ун-та, 2001. 136 с. 4. Томилин А.К. Методы нелинейной теории колебаний. Учебно-методическое пособие. У-К, 1995.