Суперкомпьютерное моделирование сложных систем в релятивистской оптике и нанотехнологиях

Разработана квантовая многоуровневая модель фазового перехода в аморфном углероде. На молекулярном уровне решается задача о температурном фазовом превращении аморфной структуры углерода с низкой проводимостью в кристаллическую графитовую структуру, обладающую высокой проводимостью. Разработана концепция применения иерархии моделей и методов многокритериальной оптимизации в задачах поиска параметров, характеризующих взаимодействие лазерных импульсов с веществом. Проведена модернизация трехмерного релятивистского параллельного кода, моделирующего взаимодействие сверхмощного лазерного излучения с веществом, с учетом тороидальной архитектуры вычислительной платформы. Получен новый режим инжектирования высокоэнергетических электронов в заданную область плазмы. Рассмотрено уравнение пограничной функции, описывающее механизм формирования плазменного потенциала вблизи стенки. Оно представляет собой дифференциальное уравнение второго порядка с резким (экспоненциальным) убыванием правой части. Численное решение этого уравнения выполнено с использованием неявной схемы, учитывающей асимптотику решения. Результаты вычислений сравнивались с результатами численного решения полной задачи «плазма – слой». Наилучший результат получен при использовании экспоненциального представления, для которого выполнено условие «плавающего потенциала».