+7 (727) 3773191
Цель гранта и актуальность темы

Целью предлагаемого проекта является изучение диэлектрических свойств однокомпонентной дираковской плазмы в различной геометрии, и тормозной способности плоского слоя плазмы. Будут численно и графически проанализированы динамические характеристики плазмы в широком интервале изменения параметров систем заряженных частиц. Концепция проекта состоит в исследовании электродинамических характеристик плоских и объемных систем заряженных частиц, а именно их дисперсионных свойств и способности к поглощению энергии движущихся тестовых зарядов. Для изучения динамических характеристик высокотемпературных систем используется приближение хаотических фаз, а в случае более низких температур- теоретический анализ, развитый членами исследовательской группы, с использованием метода моментов. Полученные результаты могут быть использованы, в частности, для исследования динамических свойств однокомпонентной плазмы, состоящей из дираковских электронов как в 2D, так и 3D геометрии. Несомненный интерес для задач управляемого термоядерного синтеза имеет также анализ тормозной способности плоских слоев плазмы, в отношении движущихся в них частиц

Шифр задания, этапа Наименование работ по Договору и основные этапы его выполнения Срок выполнения (начало) Срок выполнения (окончание) Ожидаемый результат
1 Дисперсия волн в трехмерной дираковской плазме Март 2021 До 15 ноября 2021 Будет расчитана дисперсия волн в трехмерной дираковской плазме.
1.1 Построить модель однокомпонентной плазмы безмассовых фермионов Март 2021 Март 2021 Будут сформулированы условия для расчета электродинамических характеристик дираковской 3D плазмы.
1.2 Определить дисперсию волн в однокомпонентной системе безмассовых заряженных фермионов Апрель 2021 Июнь 2021 Будет получено общее выражение для диэлектрической функции. Будет определена дисперсия волн в однокомпонентной системе заряженных фермионов.
1.3 Рассчитать дисперсию волн в дираковской плазме в предельных случаях невырожденной и вырожденной плазмы. Июль 2021 До 15 ноября 2021 Будут получены выражения для диэлектрических функций и дисперсионные соотношения для волн в различных предельных случаях.
2 Динамические характеристики двумерной дираковской плазмы Январь 2022 До 15 ноября 2022 Будут вычислены динамические характеристики двумерной плазмы
2.1 Вычисление диэлектрической функции в модели классической однокомпонентной плазмы. Январь 2022 Июнь 2022 Будут вычислены дисперсионные характеристики дираковской плазмы в двумерном классическом случае.
2.2 Двумерная вырожденная дираковская плазма Июль 2022 Сентябрь 2022 Будет получена дисперсия волн в дираковской плазме
2.3 Определение дисперсии волн в одномерной дираковской плазме в классическом и квантовом пределах Октябрь 2022 До 15 ноября 2022 Будет проведен численный и графический анализ дисперсии волн в дираковской плазме в одномерном случае
3 Тормозная способность двумерной плазмы Январь 2023 До 1 ноября 2023 Будет вычислена тормозная способность двумерной плазмы
3.1 Формулировка задачи по тормозной способности двумерной неидеальной электронной жидкости в рамках самосогласованного метода моментов Январь 2023 Март 2023 Будут найдены уравнения, описывающие торможение тяжелой частицы в плотной электронной плазме
3.2 Вычисление тормозной способности плотной двумерной системы электронов Апрель 2023 Июнь 2023 Будут проведены численный и аналитический анализ тормозной способности двумерной плазмы
3.3 Разработка подходов для расчета тормозной способности плотной плазмы в магнитном поле Июль 2023 До 1 ноября 2023 В рамках самосогласованного метода моментов, с учетом полученных научной группой результатов, будет построена модель процесса и проведены тестовые расчеты тормозной способности двумерной плазмы

Достигнутые результаты

2021 год

Найдена продольная диэлектрическая функция и изучены коллективные моды в трехмерной плазме Дирака в приближении случайных фаз (RPA). Сформулированы условия для расчета электродинамических характеристик дираковской 3D плазмы. Указаны характерные особенности Дираковских систем заряженных частиц-это наличие характерной длины и оптической коллективной моды. Получено общее выражение для диэлектрической функции. Определена дисперсия волн в однокомпонентной системе безмассовых заряженных фермионов. Рассмотрен случай малых волновых чисел. Для разных параметров связи найдены области нормальной и аномальной дисперсии. Получены выражения для диэлектрических функций и дисперсионные соотношения для волн в различных предельных случаях. Рассмотрены случаи невырожденной и вырожденной плазмы. Проанализированы зависимости частот и декрементов затухания для распространяющихся волн от волновых чисел.