Неидеальные кулоновские системы в плазме и жидкости

Теоретические и экспериментальные исследование физических принципов и механизмов управления поведением микрочастиц с сильным кулоновским взаимодействием в электродинамической ловушке в воздухе при атмосферном давлении и в плазме при низком давлении газа с помощью электрических полей, и резонансных свойств диэлектрических частиц с большой величиной диэлектрической проницаемости и магнитных полей рассеяния при воздействии ЭМ-волн в ГГц диапазоне частот. Исследование возможностей управления движением пылевых частиц и их структур в различных ситуациях, в частности в технологических устройствах, с помощью силовых полей, в частности магнитных, различной конфигурации. Теоретическое исследование термодинамических, транспортных и волновых свойств неидеальных кулоновских систем и плотных жидкостей, а также процессов нуклеации и образования кластеров в неидеальных газах и плазме. Изучение кинетики переноса ионов через промежуточный слой жидкости между двумя слоями электролита с целью поиска перспективных ион-селективных барьеров для создания химических источников тока и извлечение редких элементов из рассолов. Изучение пространственных и временных корреляций микрополей в плазме. Исследование уравнения состояния разогретого плотного водорода и его изотопов (дейтерия и трития) в области параметров образования проводящего состояния при сверхвысоких давлениях Построение моделей термодинамики и кинетики ионных растворов. Анализ влияния способов удержания систем заряженных частиц на структурные и динамические свойства, фазовое равновесие в этих системах. Разработка многомасштабного подхода для моделирования динамики структур пылевых частиц с самосогласованным учетом влияния плазменного окружения. Исследование энергосберегающих свойств нанокомпозитных материалов с порами, заполненными дипольными включениями. Исследование эффектов электострикции и электроактивации в функциональных нанокомпозитах, содержащих диэлектрические включения с жидкокристаллическими дипольные группами на их поверхности. Создание симуляционного кода на основе искусственного интеллекта (Artificial Intellect simulation code) по поиску эффективной архитектуры распределения и ориентации не сферических high-k диэлектрических включений в матрице для достижения малых потерь и высоких накоплений в нанокомпозитах. Разработка новых методов моделирования и диагностики стационарной ультрахолодной плазмы и плотных атомарных паров. Фундаментальные исследования быстропротекающих процессов в плазме миниатюрного наносекундного вакуумного разряда (НВР) с электродинамическим (осцилляторным) удержанием плазмы, изучение возможности их использования в различных технологиях. Теоретическое исследование ключевых физических аспектов осцилляторного удержания, таких как стабильность виртуального катода и соответствующей ему глубокой потенциальной ямы, частоты осцилляций ионов в потенциальной яме, функции распределения ионов по энергиям и др. Изучение поведения микрочастиц в гравитационном поле. Исследование термодинамических функций и электромагнитных свойств систем частиц с конденсатом Бозе-Эйнштейна. Разработка новых подходов к описанию термодинамических и переносных свойств сильно неидеальных кулоновских систем частиц. Исследование нарушения симметрии действия-противодействия для частиц микронного размера в приэлектродном слое плазмы высокочастотного разряда, где микрочастицы левитируют в направленном потоке ионов (анизотропной плазме). Проведение теоретических и экспериментальных исследований механизмов коллективного и неколлективного кинетического разогрева микрочастиц в анизотропной плазме, структурных и динамических свойств слоистых плазменно-пылевых систем с размерностью между 2D и 3D и несимметричным межчастичным взаимодействием, в том числе так называемых «временных плазменно-пылевых кристаллов», в которых структура меняется периодически не только в пространстве, но и во времени без внешнего вмешательства.