Математическое моделирование волновой динамики в системах с гетерогенными структурами

• Автор: Савченкова, Мира Викторовна
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 160 с. : ил.

Введение.

1. Обзор проекционных методов в математического моделирования

систем и устройств сверхвысоких частот.

1.1. Математические модели устройств сверхвысоких частот.

1.2. Постановка краевой задачи дифракции в гетерогенных структурах

1.3. Сравнительный анализ математических методов решения краевых задач

дифракции.
1.4. Декомпозиционный подход в математическом моделировании устройств сверхвысоких частот

1.5. Обоснование проекционных методов.

1.6 Выводы по первому разделу.

2. Математическое моделирование конфигурации гетерогенных

наноструктур
2.1. Электродинамические модели волновых процессов в ферромагнитных средах и магнитных наноматериалах
2.2. Уравнения электродинамики для гетерогенных наноструктур.
2.3. Постановка краевой задачи дифракции для нелинейного автономного блока в виде прямоугольного параллелепипеда с магнитным нановключением и виртуальными каналами Флокс на гранях
2.4. Проекционная методика решения краевой задачи дифракции для автономного блока в виде прямоугольного параллелепипеда с магнитным нановключением и виртуальными каналами Флоке.
2.5. Методика формирования дескрипторов нелинейных автономных блоков в базисе каналов Флоке.
2.6. Методика рекомпозиции нелинейных автономных блоков с виртуальными каналами Флоке.и их дескрипторов .
2.7. Методика преобразования дескрипторов автономных блоков в базисе каналов Флоке к базисам собственных волн других
волновых каналов.
2.8 Выводы по второму разделу
3. Математическое моделирование электромагнитных свойств
гетерогенных наноструктур
3.1. Анализ свойств ферромагнитных сред и магнитных наноматериалов в технике сверхвысоких частот.
3.2. Математические модели свойств безграничных гиромагнитных сред
3.3. Математическое моделирование электромагнитных свойств периодических гетерогенных наноструктурах v
3.4. Методика определения эффективных значений магнитной и диэлектрической проницаемостей гетерогенной наноструктуры
3.5. Математическое моделирование ферромагнитного резонанса.в гетерогенной наноструктуре, тестовая задача
3.6 Выводы по третьему разделу
4. Анализ результатов математического моделирования устройств на основе гетерогенной наноструктуры
4.1. Математическая модель устройства управлением потоком волновой электромагнитной энергии в герагерцовом диапазоне частот.
4.2. Сравнительный анализ точности результатов математического моделирования магнитных наноматериалов на основе наноироволок.
4.3. Математическая модель параметрического усилителя
на основе магнитного наноматериала.
4.4. Сравнительный анализ численных результатов математического моделирования параметрического усилителя на основе магнитного
наноматериала
4.5 Выводы по четвертому разделу.
Заключение.
Литература


Для математического моделирования магнитного наноматериала требуется новый автономный блок в виде прямоугольного параллелепипеда с магнитным нановключением и виртуальными каналами Флоке на гранях. Объектом исследования в диссертационной работе являются математические модели магнитных наноматериалов и интегральных устройств на их основе, а предметом исследования базовые элементы автономные блоки для систем автоматизированного проектирования в виде прямоугольных параллелепипедов с магнитным нановключенисм и виртуальными каналами Флоке на гранях. Методы исследования. В процессе решения поставленных задач использованы методы вычислительной математики,. Теоретические исследования . МабаЬ. Построена проекционная методика численного решения краевой задачи для уравнений Максвелла совместно с уравнением ЛандауЛифшица в области автономного блока в виде прямоугольного параллелепипеда с магнитным нановключением и условия неасимптотического излучения на гранях, отличающийся от ранее известных тем, что в нем . ОстроградскогоГаусса уравнения Максвелла совместно с уравнением ЛандауЛифшица. Практическая ценность работы заключается в возможности использования математических моделей и программно исполненных алгоритмов в практике разработок магнитных наноматериалов и устройств сверхвысоких частот и инфракрасного диапазона на их основе. Моделирование устройства на основе автономных , блоков в виде прямоугольных параллелепипедов с магнитными нановключениями и виртуальными каналами Флоке на их гранях позволяет существенно повысить надежность и качество проектирования, значительно сократить его сроки. Максвелла совместно с уравнением ЛандауЛифшииа в области автономного блока в виде прямоугольного параллелепипеда с магнитным нановключением и условиями нсасимптотического излучения на гранях, отличающийся от ранее известных тем, что в нем интегрируются по частям используется формула ОстроградскогоГаусса уравнения Максвелла совместно . Реализация н внедрение результатов работы. Основные результаты диссертационной работы и разработанный пакет моделирующих программ внедрены на ряде предприятий, что подтверждают соответствующие акты. Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на межвузовской научнотехнической конференции , Пенза Международном симпозиуме Надежность и качество , Пенза III Международной научнотехнической конференции Аналитические и численные методы моделирования естественнонаучных и социальных проблем , Пенза IV Международной научнотехнической конференции Физика и технические приложения волновых процессов , Самара XXIV Международном симпозиуме , Сингапур VII Всероссийской научнометодической конференции , Пенза II Научнометодической конференции Методы создания, исследования микро, наноэлектроники , Пенза. Достоверность и обоснованность результатов обеспечивается корректным применением методов математического моделирования в прикладной электродинамике и технике сверхвысоких частот, использованием математических моделей высокого уровня, сравнением полученных результатов с известными аналитическими и численными расчетными и экспериментальными данными, а также с результатами экспериментов. Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано работ, в том числе 1 в рецензируемых журналах, входящих в перечень ВАК. Научные статьи выполнены при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований, грант 3а. Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы. Общий объем диссертационной работы 1 страниц. Н 0 7 ,
1. Формализация включает описание материальных сред конкретные диэлектрические и магнитные проницаемости, конфигураций задание границ, на которых должны выполняться известные электродинамические граничные условия, а также условий возбуждения сторонние токи или поля, в частности падающие волны. Такая формализация позволяет представлять широкий класс устройств и приборов сверхвысоких частот в виде волноводных трансформаторов 2 некоторые тела радиопрозрачные, металлические, с нелинейными характеристиками и т.