НАУЧНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ


ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ НАУЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ КАФЕДРЫ ЮНЕСКО ПО ИНФОРМАЦИОННЫМ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫМ ТЕХНОЛОГИЯМ:

  • Гидродинамика, течение вязкой несжимаемой жидкости.
  • Размыв грунта около подводных сооружений.
  • Концентрирование молока.
  • Моделирование работы искусственных клапанов, течения крови в сосудах.
  • Подземная газификация угля.
  • Очистка промышленных стоков с помощью затопленных угольных шахт.

ОСНОВНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ НАУЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ КАФЕДРЫ ФУНДАМЕНТАЛЬНОЙ МАТЕМАТИКИ:

Теоретические и прикладные исследования по математике, механике, информатике и методике преподавания математики
Основные этапы:

  • Математические задачи теории фильтрации и теплопереноса
  • Профессиональное становление специалиста в вузе в условиях непрерывного образования
  • Исследование краевых задач для эллиптических и параболических уравнений
  • Исследование римановых поверхностей дифференциалов Прима когомологий Ганнинга на компактной римановой поверхности Исследование дифференциально-геометрических структур на многообразиях
  • Анализ глобальной корректности начально-краевых задач для нестационарной системы дифференциальных уравнений, описывающих движения смесей вязких сжимаемых теплопроводных жидкостей
  • Геометрия систем Пфаффа и уравнений в частных производных
  • Создание программного обеспечения для высокоточного интегрирования ОДУ методом Эверхарта
  • Качественный анализ и численное решение краевых задач для уравнений гидродинамики
  • Группы автоморфизмов алгебраических, комбинаторных и топологических структур

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ НАУЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ КАФЕДРЫ ПРИКЛАДНОЙ МАТЕМАТИКИ:

  • Математическое моделирование оптимизационных и управленческих задач в социально-экономических системах, включающее разработку и анализ различных методов оптимизации: субградиентных, с изменением метрики пространства, многошаговые. Разработка математических моделей для имитации и оптимизации параметров динамических систем. Исследование социо-эколого-экономических процессов. Создание моделей управления социально-экономическими системами. Применение теории игр для исследования конфликтных ситуаций в социально-экономической сфере. Разработка оптимального графика работ по проекту.
  • Исследование и моделирование медицинских процессов: многомерный статистический анализ, рискометрия, анализ выживаемости, нечеткие интегральные комплексные оценки
  • Нечеткое моделирование социально-экономических процессов: модели взаимосвязи власти и бизнеса, комплексной оценки готовности ресурсных регионов к комплексному освоению недр, нечеткие иерархические модели сложных систем.
  • Имитационное моделирование, идентификация, управление и оценка риска в линейных и нелинейных динамических системах в условиях неопределенности внешних воздействий. Обработка и анализ стохастических процессов, аппроксимация их характеристик, выявление скрытых периодичностей (сезонности), обнаружение разладок в динамических процессах и системах; исследование особенностей цифровых систем управления динамическим объектом.
  • Цифровая фильтрация сигналов. Разработка и исследование цифровых сглаживающих фильтров для обработки изображений.

ОСНОВНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ НАУЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ КАФЕДРЫ ОБЩЕЙ ФИЗИКИ:

  • Сотрудники кафедры ведут научно-исследовательскую работу в области физики конденсированного состояния и физической химии.
    Объектами исследования являются энергоемкие соединения, углеродные наноматериалы, полупроводниковые гетероструктуры, перспективные в области оптоэлектроники. Основным инструментарием выполнения работ являются методы компьютерного моделирования с использованием современного программного обеспечения, которые позволяют с высокой точностью предсказывать структурные, механические и электронные свойства изучаемых соединений. В работе используются хорошо известные свободные и коммерческие программные пакеты Abinit, Quantum ESPRESSO, CRYSTAL, WIEN2k, SIESTA, реализующие методы теории функционала электронной плотности (ТФП) и Хартри-Фока и оптимизированные для выполнения расчетов на многопроцессорных вычислительных кластерах. Стоит отметить, что в настоящее время именно методы ТФП лежат в основе большинства abinitio исследований наноструктур, что обусловлено наиболее выгодным соотношением уровня точности получаемых результатов к затрачиваемым компьютерным ресурсам.

ОСНОВНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ НАУЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ КАФЕДРЫ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ:

  • Кристаллография, физика конденсированного состояния вещества, физическая химия.

 

ОСНОВНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ НАУЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ КАФЕДРЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ФИЗИКИ:

  • Теоретические и экспериментальные исследования синтеза, свойств и физико-химических процессов в веществах для создания материалов новой техники.

 

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ НАУЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ КАФЕДРЫ  АНАЛИТИЧЕСКОЙ И НЕОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ

  • Химия высоких энергий ионно-молекулярных кристаллов
  • Вольтамперометрия органических и неорганических соединений
  • Синтез наноразмерных неорганических материалов и гетерогенных систем на их основе
  • Исследование закономерностей нуклеации в светочувствительных наноразмерных неорганических материалах и гетерогенных системах «светочувствительная соль – металл (полупроводник)»
  • Изучение процессов взаимодействия поверхностей сензитивных неорганических материалов с органическими средами с целью создания методов и регистрирующих сред для выявления латентной информации
  • Разработка научных основ создания сенсоров, электро- газо- и фоточувствительных экранов на основе наноразмерных оксисоединений вольфрама и молибдена.

ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ НАУЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ КАФЕДРЫ ОРГАНИЧЕСКОЙ И ФИЗИЧЕСКОЙ ХИМИИ

  • Химия хинонов и хиноидных соединений.
  • Высокомолекулярные соединения и материалы на их основе. Разработка новых функциональных композитных материалов на основе полисилоксанов.

ОСНОВНЫЕНАПРАВЛЕНИЯ НАУЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ КАФЕДРЫ ХИМИИ ТВЕРДОГО ТЕЛА И ХИМИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ

  • Кафедра ведет научные исследования в области химии твердого тела и химического материаловедения по направлениям:
    Получение и изучение свойств наноразмерных и наноструктурированных полиметаллических систем (порошки, пленки, структуры «ядро-оболочка», композиты). Научный руководитель: чл.-корр. РАН, д.х.н., профессор Захаров Ю.А.
  • Лаборатория «Получение, изучение свойств и перспектив практического применения частиц металлов нанометровых размеров». Сотрудники: к.х.н., зав. лаб. Колмыков Р.П.; к.х.н., вед. инженер Иванов А.В., к.х.н., вед. инженер Датий К.А., вед. инженер Федорова Н.М.; аспиранты — Вальнюкова А.С., Кубылинская А.А., Иванов Н.В., Качина Е. (работы совместно с кафедрой аналитической и неорганической химии)
  • Лаборатория «Рентгеноструктурный анализ наноразмерных систем», научный руководитель к.х.н, доцент Пугачев В.М.; сотрудник к.ф.-м.н., инженер-исследователь В.Г. Додонов.
  • Лаборатория «Компьютерное моделирование строения и свойств наноструктур». Руководитель: к.х.н., доцент Якубик Д.Г.
  • Физико-химические процессы в азидах тяжелых металлов, инициированные действием электрического и магнитного полей.
  • Научный руководитель: д.ф.-м.н., профессор Крашенинин В.И.; в состав научной группы входят: д.ф.-.м.н., профессор Кузьмина Л.В., к.ф.-м.н., доцент Газенаур Е.Г, ведущий инженер Светлищева Ольга Петровна.
  • Основные результаты: обнаружено разложение азидов серебра и свинца, инициированное слабыми магнитным (от 0,5 Э до 10 кЭ ) и бесконтактным электрическим (от 0,01 В/см до 5 В/см) полями. Предложена концепция протекания данного процесса, согласно которой он обусловлен либо генерацией вторичных электрон-дырочных пар в ходе цепной химической реакции, либо инжекцией в кристалл неравновесных дырок.
  • Обнаружено эффективное действие слабых электрических (~1 мкВ/см) и магнитных (~5 Э) полей на скорость твердофазной химической реакции, разработан метод управления скоростью разложения нитевидных кристаллов азидов магнитным и электрическим полями. Возможно, что в перспективе это выльется в принципиально новую химию – химию снятия запретов по спину, симметрии и др. Обнаружено принципиально новое явление – долгоживущая твердотельная электронно-дырочная плазма, которая генерирует разложение в азидах тяжелых металлов при пространственном ее совмещении с реакционными областями, образующимися в местах выхода дислокаций на поверхность.
  • Математическое моделирование кинетики твердофазных реакций.
  • Руководитель направления: Кригер Вадим Германович, д.ф.-м.н., профессор. Состав группы: 2 доктора наук, 3 кандидата наук, 4 аспиранта.
  • Сфера научных интересов – разработка теории и механизмов химических реакций в твердых телах, исследование кинетики быстропротекающих (взрывных) процессов в энергетических материалах, разложение которых идет с выделением значительной энергии.