МГУ имени М.В.Ломоносова
Московский государственный университет
имени М.В.Ломоносова
 

 ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ 


Experimental data
 
 


background

    Все новости.


      новое - от  19.08.2017 :

Численные методы в практике экспериментатора
Межфакультетский и междисциплинарный семинар биологов, математиков, физиков и химиков по перспективным направлениям науки, включая моделирование нано- и биоструктур.
МГУ имени М.В. Ломоносова, Отделение НОЦ по нанотехнологиям на Биологическом факультете.
Бюро семинара: А.Р.Хохлов, А.Т.Фоменко, К.В.Шайтан. Ответственный секретарь А.Севенюк.
Информационная поддержка в журнале «Наноструктуры. Математическая физика и моделирование» - зам. главного редактора М.В.Карасёв.
Ленинские Горы д.1, строение 73, аудитория 542 (местоположение).

22.11.2011   Боздаганян Маринэ Евгеньевна.
Биологический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова.
Исследование взаимодействия фуллерена и его производных с биологическими мембранами методом молекулярной динамики

Изучение взаимодействия с организмами, выявление безопасных доз и предсказание свойств наночастиц входит в задачи нанобиобезопасности. Фуллерены, активно использующиеся в настоящее время в продукции не только новых материалов, но и лекарств, обнаруживают сильный цитотоксичесий эффект. Однако механизмы, при помощи которых данные наночастицы проникают внутрь клетки, до сих пор мало изучены. Работа посвящена применению методов классического компьютерного моделирования для исследования взаимодействия фуллерена и его производных с биологическими мембранами. Изучена равновесная динамика проникновения и накопления фуллеренов в билипидных слоях, рассчитаны потенциалы средней силы. Выявлены изменения в ультраструктуре мембраны, которые могут влиять на ее функциональные свойства.
15.11.2011   Калиман Илья Александрович (Химический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова)
МОДЕЛИРОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В БИОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СИСТЕМАХ МЕТОДАМИ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИНАМИКИ
В работе решаются задачи, касающиеся в развития и практического применения методов молекулярной динамики с квантовыми силами для изучения механизмов важнейших биохимических реакций. В ходе работы реализованы процедуры расчета градиентов энергии для метода потенциалов эффективных фрагментов в пакете молекулярного моделирования Q-Chem, а также создана оригинальная реализация метода молекулярной динамики с жесткими фрагментами. На примере представителей различных классов биомолекулярных систем продемонстрировано применение метода молекулярной динамики с силами, рассчитываемыми по уравнениям квантовой теории, для расчёта профилей энергии Гиббса химических реакций, протекающих в этих системах.
С авторефератом диссертации можно ознакомиться на сайте химического факультета:
http://www.chem.msu.ru/rus/theses/avtoreferat/2011-12-08-kaliman.pdf
17.10.2011   Дискуссия: Гидратация.
ожидается участие:
Д. Багрова, С. Котовой, Ю.Ф. Крупянского, С.М. Першина, М.А. Мазо, Р.Ю. Пищальникова, К.В. Шайтана, П. Красильникова, В.Л. Голо
Темы, которые хотелось бы обсудить:
1. Гидратация слюды. Образование слоя воды толщиной порядка 2.5 АА, связанного водородными связями с кислородом слюды вблизи гексагональных углублений поверхности.
2. Взаимосвязь водородных связей и слоя К+. Подвижность слоя К+.
3. Адсорбция воды на поверхности металлов. Роль дипольных моментов.
4. Возмущение и артефакты, вызванные работой кантилевера.
5. Конформационные переходы.
11.10.2011   Дмитрий Багров, Юрий Ефремов
Биологический факультет МГУ, кафедра Биоинженерии
КОНДЕНСАЦИЯ ВОДЯНОЙ ПЛЕНКИ НА ПОВЕРХНОСТИ СЛЮДЫ

Слюда является незаменимым материалом при приготовлении образцов для атомно-силовой микроскопии (АСМ). Она имеет атомарно гладкую поверхность, получаемую путем простого скалывания, эта поверхность является гидрофильной и при помещении в воду приобретает отрицательный заряд. Такая поверхность является хорошей подложкой для наблюдения разнообразных объектов, в том числе биологических (биомакромолекул, вирусов, клеток).
В обычных лабораторных условиях (влажность 30-40%, температура 20-25ºС) на поверхности свежесколотой слюды конденсируется водяная пленка. Возможность непосредственного наблюдения процесса конденсации с помощью АСМ, хотя и обсуждалась в ряде работ [1-3], является предметом споров. Это связано, в первую очередь, с невозможностью непосредственной проверки того факта, что наблюдаемая на АСМ-изображениях пленка толщиной 2-3Å действительно является пленкой воды. Тем не менее, из литературных и имеющихся экспериментальных данных следует, что при сканировании чистой слюды в полуконтактном режиме при малой (10-15 нм) амплитуде свободных колебаний кантилевера на поверхности конденсируется пленка, которая обычно интерпретируется как пленка воды. Эта пленка возникает в виде отдельных островков, которые постепенно расширяются и заполняют все поле зрения.
На предстоящем семинаре предлагается обсудить некоторые аспекты таких экспериментов. Будут рассмотрены основы атомно-силовой микроскопии и особенности сканирования в полуконтактном режиме, а именно возможность сканирования в режимах притяжения и отталкивания, а также влияние капиллярной силы, действующей на кантилевер, на переход между этими режимами. Именно режим притяжения (когда средняя сила, действующая на кантилевер за период колебаний, направлена в сторону образца) позволяет наблюдать процесс конденсации. Данные, полученные методом АСМ, будут сопоставлены с литературными данными, полученными другими методами, в том числе молекулярной динамикой и ИК-спектроскопией. Планируется обсудить некоторые модели связанной воды и особенности структуры мениска, который образуется между острой иглой и плоскостью при их сближении [4].
Список литературы
1. C.Spagnoli, K.Loos, A.Ulman, and M.K.Cowman // Journal of the American Chemical Society. 2003. V. 125. P. 7124.
2. Z.Liu, Z.Li, H.Zhou, G.Wei, Y.Song, and L.Wang // Micron. 2005. V. 36. P. 525.
3. L.Zitzler, S.Herminghaus, and F.Mugele // Physical Review B. 2002. V. 66(15). P. 155436-1.
4. M.Schenk, M. Fϋting, R. Reichelt // Journal of applied physics. 1998. V. 84(9). P. 4880.

4.10.2011   Кикоть Ирина Павловна
Институт Химической Физики им. Н.Н.Семенова РАН.
Построение крупнозернистой модели ДНК и ее применение для изучения механических и тепловых свойств.

Исследованию структуры и подвижности ДНК, а также всегда уделялось большое внимание в связи с ее биологической функцией, а в последние годы – еще и благодаря развитию новых технологических направлений, в которых молекулы ДНК используются для создания многофункциональных гибридных материалов.
На сегодняшний день одним из наиболее эффективных инструментов для изучения нуклеиновых кислот является полноатомное молекулярно-динамическое(МД) моделирование, которое позволяет наиболее подробно учесть высокую конформационную подвижность этих сложных молекул. Однако полноатомные модели либо малоэффективны, либо вообще не применимы при анализе существенно более протяженных молекул или таких важных как для биологии, так и для нанотехнологии процессов, которые протекают на значительно больших временах: плавление ДНК, А-В переходы, поведение под механической нагрузкой, прохождение ДНК через мембраны. В связи с этим большую важность приобретает построение надежных крупно-зернистых моделей, которые позволили бы существенно увеличить временные и пространственные масштабы расчетов, не упуская из виду особенностей подвижности молекулы ДНК.
В данной работе представляется новая крупнозернистая модель ДНК, построение которой было предварено подробным анализом подвижности сахаро-фосфатного остова. Сравнение результатов моделирования с полноатомным подходом и экспериментальными данными показало, что она с хорошей точностью воспроизводит двухспиральную структуру ДНК и ее подвижность при низкой и комнатной температурах, хотя можно выявить и некоторые отличия. Вычисленные в рамках модели продольная и крутильная жесткости и скорости звука находятся в разумном согласии с экспериментом. Кроме того, данная модель является достаточно эффективной с вычислительной точки зрения. Таким образом, предлагаемая крупнозернистая модель может быть использована для анализа динамики протяженных (порядка 1000 пар оснований) фрагментов ДНК.
Отдельный интерес представляет изучение механических свойств молекулы ДНК, в частности, ее поведение при растяжении. В рамках предлагаемой модели проводится численное моделирование растяжение двойной спирали под действием внешней силы, направленной вдоль оси. Соответствующие эксперименты позволяют получить диаграмму сила-растяжение, на которой наблюдается характерное плато. В данной работе предлагается новое объяснение связанного с этим структурного перехода; результаты моделирования в рамках крупнозернистой модели показывают, что именно этот механизм реализуется для молекулы ДНК.
Кроме того, было проведено моделирование теплопереноса вдоль двойной спирали. Моделирование теплопереноса вдоль двойной спирали показало, что молекула ДНК имеет конечную теплопроводность, которая не зависит от ее длины. Впервые была получена оценка величины коэффициента теплопроводности: k=0.3 В/мК, которая оказалась примерно в 2 раза меньше теплопроводности воды.

Семинар состоится во вторник,4-го октября, в 17:00, строение 73 МГУ, аудитория 542.

24.5.2011   Купченко Илья Владимирович
Химический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова
Молекулярная динамика наномашин на поверхностях твердых тел.

В недавнее время группой ученых из института Райс (США) была исследована новая группа молекулярных наноустройств – наномашины. Экспериментальные наблюдения и теоретические расчеты показали, что в движении наномашин определяющую роль играет вращение их колес. В связи с этим интерес представляет изучение влияния структуры наномашин и субстрата на скорость поверхностной диффузии. Наиболее перспективными являются наномашины, в которых в качестве колес используются пара-карбораны. Нашей задачей было теоретическое исследование движения этих молекул по поверхностям аморфного стекла и мусковита. Для этой цели, помощью метода теории функционала плотности с применением плоских волн (функционал PBE, базис плоских волн TZV2P с псевдопотенциалами GTH), были вычислены значения энергий адсорбции колес и фрагментов шасси. На основе этих данных были подобраны параметры парных эмпирических потенциалов взаимодействия атомов наномашины с атомами субстрата, наиболее точно воспроизводящие данные квантовохимических расчетов. В результате, были получены наборы молекулярно-механических параметров описывающие поверхностные взаимодействия карборановых наномашин на стекле и мусковите. Методом молекулярной динамики с жесткими фрагментами определены коэффициенты диффузии для наноустройств с четырьмя и шестью колесами. Выявлена зависимость поверхностной диффузии от структуры наномеханизмов и природы субстрата.

Семинар состоится во вторник,24-го мая, в 17:00, в лабораторном корпусе А МГУ, аудитория 440

17.5.2011   Маринэ Боздаганян
Биологический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова
Изучение электропорации биомембран методом молекулярной динамики.

Электропорация биомембран – это образование пор в билипидном слое под действием электрического тока. Это явление широко используется в биологи для внедрения макромолекул (обычно ДНК или РНК) в клетки млекопитающих, бактерий или растений. Теория электропорации мембран предполагает, что в липидном бислое возникает локальная перестройка структуры, приводящая к появлению сквозного водного канала. При этом возможны две основных конфигурации поры — гидрофильная и гидрофобная. В гидрофобной поре стенки поры выстланы липидными «хвостами», а в гидрофильной поре — фосфолипидными головами. В работе изучается влияние значения напряжения на структурные свойства мембраны, исследуется проницаемость мембраны под действием электрического поля для наночастиц.

Семинар состоится во вторник,17-го мая, в 17:00, в лабораторном корпусе А МГУ, аудитория 440

17.5.2011   Олеся Волох
Биологический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова
Взаимодействие актиномицина и его аналогов с ДНК

Работа посвящена изучению и применению методов классического компьютерного моделирования для исследования взаимодействий актиномицина и двух его аналогов: 7-гидроксиактиномицина и 7-аминоактиномицина с ДНК. Проводится обзор литературных данных по биологическим и физико-химическим свойствам, получению и применению актиномицина и его производных в медицине. Описываются теоретические основы компьютерного молекулярного моделирования, методика расчета свободной энергии методом молекулярной динамики. Практическая часть работы состоит из трех частей: изучения влияния актиномицинов на упругость ДНК, изучения эффективности связывания актиномицинов с ДНК, изучения взаимодействия актиномицина с мембраной. Производится расчет модуля Юнга для структур: ДНК/ДНК-актиномицин/ДНК-7-аминоактиномицин: построены графики растяжения цепей ДНК от времени под действием внешней силы. Производится расчет свободной энергии комплексов актиномицина и двух его аналогов с ДНК. На основании полученных данных показано, что 7-аминоактиномицин сильнее связывается с ДНК, чем немодифицированный антибиотик и другой его аналог – 7-гидроксиактиномицин, что позволяет уменьшать дозировку такого модифицированного лекарственного средства, снижая цитотоксичность и побочные эффекты актиномицина при использовании в химиотерапевтических целях. Кроме того, было рассмотрено взаимодействие актиномицина с моделью эукариотической мембраны, для этого была проведена равновесная молекулярная динамика в течение 20 нс. В результате выявлено, что актиномицин не имеет склонности проникать в мембрану и накапливаться в ней в процессе диффузии.

Семинар состоится во вторник,15-го мая, в 17:00, в лабораторном корпусе А МГУ, аудитория 440

15.3.2011   Дмитрий Дмитриевич Грачев, Сергей Михайлович Никитин
Исследование спиновых состояний фрагментов графенового листа и графеноподобных структур

В рамках неограниченного метода функционала плотности GGA (General Gradient approximation) с гибридным функционалом B3LYP (Becke, Lee, Yang and Parr) и базисом 6-31G** были проведены квантовохимические расчеты электронных состояний графеноподобных структур различных геометрических конфигураций, и прежде всего спиновых состояний, проведен анализ квантовохимических причин, вызывающих различия в этих состояниях, и некоторых связанных с этими различиями физических следствий.
Структуру графена обычно представляют в виде бесконечной гексагональной решетки состоящей из sp2-гибридизованного углерода. Реальные образцы существенно отличаются от идеализированной структуры. У графенового листа есть границы, подразделяющиеся по типу на «зиг-заг» и «кресло». Это также является некоторым приближением, так как границы реальных листов могут иметь сложную форму. Кроме того, предполагается возможность различных дефектов в структуре графена. Атомы углерода, расположенные в местах нарушения порядка (на границах и в местах дефектов) не могут обладать теме же электронными свойствами, что и расположенные в регулярной части решетки. Наличие таких атомов может оказывать влияние и на соседние с ними атомы. Кроме того, оказалось, что даже в случае бездефектной графеновой решетки и вдали от ее границ в структуре графена реализуются высшие мультиплетные состояния, имеющие сложную трехмерную симметрию пространственной ориентации спинов электронов. Это, в частности, означает существование нетривиальной функции распределения спиновой плотности на двумерной графеновой решетке, что, например, может приводить к наличию магнитных свойств графеновой пленки. При этом в стандартной двумерной модели графена отсутствуют механизмы, которые обеспечивали бы существование локально ассимметричных конфигураций спиновой плотности в отсутствии внешних полей. Это означает, что стандартная модель графена требует некоторой модификации, допускающей возможность спонтанного нарушения исходной простейшей спиновой симметрии до некоторой физически наблюдаемой.
В расчетах было выявлено наличие запрещенной зоны вблизи точки Ферми. Это, в частности, означает, что зависимость энергии от волнового вектора вблизи точки Ферми не является линейной, а валентный sp3-электрон в графене, строго говоря, не является безмассовым двумерным фермионом, как того требует стандартная модель, и должен описываться обычным уравнением Дирака с массовым членом (хотя и малым), появляющимся по механизму Хиггса вследствии наличия нелинейных обменных взаимодействий, а не уравнением типа Вейля. При этом эффективная масса электрона, как это видно из приведенных расчетных графиков, может достигать 0.1эв. Указанное обстоятельство должно быть учтено при расчете подвижности электронов в графене и при проектировании различных наноэлектронных структур (полевых транзисторов, мемристоров, и др.)
Указанные отличия от стандартной двумерной модели графена являются следствием учета обменных нелинейных взаимодействий, а также принципиальной трехмерности системы, вытекающей из трехмерности модели отдельного атома углерода.

Семинар состоится 15-го марта, в 17:00, в лабораторном корпусе А МГУ, аудитория 419

1.3.2011   Александр Иванович Илюшин.
ПОСТРОЕНИЕ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ И ПРОГРАММНЫХ МОДЕЛЕЙ С ПОМОЩЬЮ КОМПОЗИЦИИ ОБЪЕКТОВ

1. Типовая текущая ситуация – декомпозиция/композиция на программном уровне представления физической области. Либо в ручном режиме с большими трудозатратами, либо полуавтоматически только для простейших случаев.
2. Предлагаемое решение – декомпозиция на уровне физической модели / композиция на вычислительном и программном уровнях. Стандартизация интерфейсов для объектов, из которых собирается модель, и их связей.
3. Способы композиции на уровне вычислительной модели.
3.1. Метод Шварца для декомпозиции областей.
3.2. Метод композиции вычислительных объектов – построение области путем композиции первичных подобластей с выделением приграничных полос между подобластями.
3.3. Использование приграничных «потоков» для композиции подобластей.
4. Композиция программных объектов в системе OST (Objects – Space -Time).
4.1. Определение интерфейса между объектом и его окружением.
4.1.1 Интерфейс самого объекта для объектов из его окружения (окрестности) в виде списка операций, выполняемых объектом, и их параметров.
4.1.2. Интерфейс окружения для объекта в виде “списка формальных соседей” - объектов с их интерфейсами.
4.2. Топология связей между объектами.
Определение связей между объектами через локальное описание окрестности для каждого объекта. Автоматическая замена формальных соседей на фактические во время счета.
4.3. Синхронизация взаимодействия объектов (вызовов операций друг в друге) с помощью локальных времен объектов. Связь между объектами (ссылка на соседа) актуализируется (разрешается вызов операции в соседнем объекте) только тогда, когда их локальные времена совпадают.
5. Пример вычислительного эксперимента.
Решение двумерной задачи газовой динамики.
6. Заключение.
Суть предлагаемого решения – локальность всех описаний: связей, времени и алгоритмов эволюции подобластей. Модель всей области получаем практически автоматически путем композиции подобластей.

Семинар состоится 1-го марта, в 17:00, в лабораторном корпусе А МГУ, аудитория 419

22.2.2011   Иванов Антон Валерьевич.
Институт прикладной математики им. М.В.Келдыша РАН
ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА НАПЫЛЕНИЯ ТОНКИХ МАГНИТНЫХ ПЛЕНОК МЕТОДАМИ МОЛЕКУЛЯРНОЙ ДИНАМИКИ

Тонкие магнитные пленки являются основой для построения различных устройств микроэлектроники. Методы молекулярной динамики позволяют моделировать различные аспекты напыления тонких магнитных пленок, что может иметь как фундаментальное, так и прикладное значение. Каждая частица моделируемой системы характеризуется координатой, импульсом и магнитным моментом. Взаимодействие частиц описывается потенциалом Леннарда-Джонса. Эволюция магнитных моментов частиц описывается уравнением Ландау-Лифшица. В эффективном магнитном поле учитывается взаимодействие с внешним однородным магнитным полем и обменное взаимодействие с феноменологической зависимостью обменного интеграла от расстояния. Моделируется небольшой (десятки периодов кристаллической решетки) участок напыляемой пленки, в плоскости пленки заданы периодические граничные условия. На верхней границе моделируемой области расположен источник напыляемых частиц, на нижней границе расположена подложка в виде диатомного слоя. Частицы подложки находятся в термостате — в уравнения движения добавлены случайный источник и модельная вязкость, обеспечивающие релаксацию к равновесному распределению Максвелла-Больцмана с заданной температурой. Модель реализована в виде высокопроизводительного программного комплекса на языках C++ и Python. Обнаружена зависимость эффективности напыления от величины внешнего магнитного поля, температуры и энергии частиц источника.

Семинар состоится 22-го февраля, в 17:00, в лабораторном корпусе А МГУ, аудитория 419

23.11.2010   Сергей Викторович Рахманов
Эмпирические потенциалы молекулярного взаимодействия биополимеров, на примере связывания ионов металлов и молекул воды, или как белки манипулируют отдельными атомами.

Будет рассказано о методе построения статистических потенциалов (также называемых эмпирическими, или основанными-на-знании, или потенциалами средних сил). Также будут рассмотрены основные приложения данного метода: к предсказанию мест связывания ионов и воды в контексте белковой структуры или комплексов биологических мишеней с лекарствами; к моделированию укладки и динамики белковой структуры; к решению некоторых медицинских задач, таких как создание пептидных носителей для радионуклидных фармпрепаратов; будут рассмотрены некоторые схемы катализа и переноса энергии т.н. металлопротеинами.

Семинар состоится 23-го ноября, в 17:00, в лабораторном корпусе А МГУ, аудитория 419

16.11.2010   Д.Д.Грачев, Л.А.Севастьянов
Квантовополевая модель ферромагнитных свойств графеновых пленок.

В настоящей работе предложена нелинейная полевая модель для описания распределения спиновой плотности валентных электронов в графеновой пленке, позволяющая, в частности, описать экспериментально наблюдаемые ферромагнитные свойства таких пленок. В рамках модели были предложены некоторые точные и приближенные решения для функции распределения спиновой плотности и намагниченности по поверхности графена. Эти решения верифицированы на основе имеющихся экспериментальных данных по измерению магнитных свойств графеновых пленок. Показано, что эти решения (кинки, бризеры) позволяют формировать на поверхности графеновой пленки некоторые пространственно локализованные конфигурации плотности намагниченности. Получены количественные оценки для энергии и пространственных размеров таких конфигурация. Характерный размер их составил десятки нанометров. Показано также, что такие конфигурации могут составлять группы дискретных спектров. В дальнейшем предлагается рассмотреть задачи взаимодействия бризеров и кинков как между собой, так и с другими физическими полям (электромагнитными, акустическими), в частности, используя метод матрицы рассеяния. В дальнейшем считаем также интересным рассмотреть динамику спинонов на графеновых (фуллереновых, нанотрубчатых) неплоских поверхностях различной топологии. Полученные результаты будут использованы для планирования и реализации соответствующих физических экспериментов с целью формирования перспективной элементной базы спинтроники.

Семинар состоится 16-го ноября, в 17:00, в лабораторном корпусе А МГУ, аудитория 419

9.11.2010   Решетников Роман
Факторы стабильности G-квадруплексных ДНК
Московский государственный университет
факультет биоинженерии и биоинформатик

G-квадруплекс - неканоническая структура ДНК, которая встречается в теломерных повторах, промоторах генов, связанных с раком, аптамерных олигонуклеотидах и ряде дрегих объектах. Выяснение принципов стабилизации квадруплексных структур имеет важное практическое значение - ряд перспективных терапевтических соединений , направленных на лечение ВИЧ, рака, тромбозов и прочих заболеваний, напрямую связан с эффективностью сборки и устойчивостью G-квадруплексов. Помимо факторов стабильности, характерных для дуплексных ДНК, для квадруплексов существенную роль играют такие составляющие, как координационные взаимодействия с катионами, а также последовательность, длина и тип соединяющих структуру G-квартетов петель. Настоящая работа посвящена исследованию этих факторов с помощью методов моделирования молекулярной динамики, QM/MM, изотермической калориметрии и биоинформатики.

Семинар состоится 9-го ноября, в 17:00, в лабораторном корпусе А МГУ, аудитория 419

26.10.2010   Ковалев Валерий Леонидович.
МНОГОМАСШТАБНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ НЕКОТОРЫХ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ГАЗА С ПОВЕРХНОСТЬЮ
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Перспективы развития наукоемких отраслей промышленности требуют проведения новых исследований физико-химических процессов в экстремальных условиях и при конструировании новых материалов. Особенно актуальным становится развитие предсказательного моделирования, использующего методы квантовой механики и молекулярной динамики. Такие подходы стали возможны в последнее время на основе вычислительных супермощностей. В докладе приводятся результаты исследований, проведенных на основе методов молекулярной динамики и квантовой механики. Разработаны новые математические модели и вычислительные алгоритмы, получены новые результаты, связанные с исследованием каталитических свойств теплозащитных покрытий космических аппаратов, адсорбционных свойств углеродных наноструктур и пленок NaCl, коэффициентов аккомодации энергии и касательного импульса с учетом структуры и теплового движения атомов поверхности. Теоретическое описание позволяет существенно уменьшить объем экспериментальной работы при исследовании таких задач.
Семинар состоится в лабораторном корпусе А, в ауд. 419 в 17.00, 26.10.2010

19.10.2010   Кручинин Никита Юрьевич.
ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И КОНФОРМАЦИОННОЙ ДИНАМИКИ МАКРОМОЛЕКУЛ НА ПОВЕРХНОСТЯХ АДСОРБЕНТОВ И В НАНОКЛАСТЕРАХ
Оренбургский Государственный Университет.

Определен характер распределения плотности звеньев макромолекулы на поверхности цилиндрической и сферической частицы с позиций статистической теории. Методом молекулярной динамики (МД) исследована конформационная релаксация и получено равновесное распределение концентрации атомов макромолекулы белка на плоской поверхности кристаллов кварца и графита, внутри цилиндрической и сферической нанопоры из оксида алюминия, на внешней поверхности углеродной нанотрубки, фуллерена С720, сферической частицы из оксида алюминия. Методом МД исследована конформационная подвижность и получены временные зависимости расстояния между молекулами эритрозина, родамина 6G и малахитового зеленого, адсорбированных на макромолекуле белка в вакууме, воде, нанополости и на поверхности сферической частицы из оксида алюминия, а также на поверхности фуллерена С720. Методом МД исследована кинетика релаксации малых ионов в растворе с макромолекулой ДНК и получены зависимости радиальной концентрации ионов вокруг макромолекулой ДНК.
Семинар состоится в лабораторном корпусе А, в ауд. 419 в 17.00, 19.10.2010

12.10.2010   М.В.Иванченко¹, О.И.Канаков¹, С.Флах²
¹ Нижегородский государственный университет,
² Max Plank Institute for the Physics of Complex Systems, Dresden, Germany
q-Бризеры: от парадокса Ферми-Паста-Улама до аномальной теплопроводности
В докладе дается обзор последних результатов теории q-бризеров, точных периодических решений нелинейной системы Ферми-Паста-Улама (ФПУ), развитой авторами для решения проблемы ФПУ (гипотезы нелинейного механизма термализации в твердых телах). q-Бризеры являются продолжением линейных мод колебательных цепочек в нелинейный режим, экспоненциально локализованы в q-пространстве нормальных мод и сохраняют устойчивость при достаточно малой нелинейности. Если начальные условия находятся вблизи этих решений, термализация происходит на исключительно больших временных масштабах (если наблюдается вообще в компьютерных экспериментах).
Круг задач, в применении к которым происходит развитие теории q-бризеров, постоянно раcширяется, включая, на настоящий момент, динамику микро- и нано-электромеханических колебательных систем и Бозе-Эйнштейн конденсатов в оптических решетках. q-Бризеры были найдены в двумерных и трехмерных классических решеточных системах, в полу-квантовых и квантовых системах (решетках дискретных нелинейных уравнений Шредингера, цепочках Бозе-Хаббарда). Динамическая локализация в модовом пространстве была также обнаружена в переходных процессах и термализованных системах.
В заключение, будет представлена теория q- бризеров в системах с пространственным беспорядком и ее приложение к проблеме аномальной теплопроводности в низкоразмерных системах.
Семинар состоится в лабораторном корпусе А, в ауд. 419 в 17.00, 12.10.2010

Архив(2010).
Архив(2009).
Архив(2008).
Архив(2007).





opening 15.11.2009    © math-lab.ru    All rights reserved.

  Яндекс цитирования
  Rambler's Top100
 
  Яндекс.Метрика
  Locations of visitors to this page