-
-
For Polish PhD
candidates:
Osobom zainteresowanym studiami
doktoranckimi mogę
zaproponować następującą tematykę badań
( + dodatkowa praca w
ramach grantów):
Temat 1: Rekonstrukcja struktury atomowej za pomocą komputerowej
obróbki zdjęć mikroskopowych metodą elementów skończonych
Grafika komputerowa, rachunek macierzowy i tensorowy, teoria
defektów. Metody statyki i dynamiki molekularnej pozwalają
obecnie
przeprowadzać
coraz dokładniejsze
symulacje rozkładów sił atomowych w strukturach składających się
z
setek tysięcy atomów.
Niemniej pomiędzy tym co proponują metody obliczeniowe, a tym co
dostarczają metody miroskopowej
analizy istnieje luka. Rzeczywiste struktury są silnie zdefektowane
podczas, gdy symulacje
przeprowadza się bądź to na idealnych bądź na losowo generowanych
strukturach. Oczywiście, nie
byłoby problemu z przeprowadzeniem komputerowych symulacji
zdefektowanych struktur widocznych na
obrazach, gdyby ktoś wygenerował taką przestrzenną strukturę
składającą się z setek tysięcy atomów i zawierającą pętle
dyslokacyjne widoczne na obrazie mikroskopowym. Kluczowym problemem
jest
więc odtworzenie
obserwowanej na mikroskopie realnej zdefektowanej struktury atomowej.
Celem tej
pracy będzie rozwinięcie
nowej metody komputerowego do odtwarzania struktury atomowej
zawierającej taki przestrzenny układ
defektów jaki jest widocznych na obrazach struktur o wymiarach
rzędu
100x100x100nm . Metoda ta już obecnie
miałaby olbrzymie zastosowanie do obróbki płaskich
obrazów HRTEM i
tomografii HRTEM. Doktorant
pracować będzie na wysokorozdzielczych obrazach otrzymywanych w
ośrodkach
naukowych
współpracujących z promotorem w zakresie MES i komputerowej
obróbki
obrazów.
Temat 2: Modelowanie zagadnień ruchu elektronów i dziur w
piezoelektrycznych warstwach półprzewodnikowych
Tematem pracy jest modelowanie 3D metodą elementów skończonych
procesów
ruchu ładunków w roztworach
stałych. Praca będzie wymagać studiowania rachunku tensorowego,
termodynamiki procesów
deformacji sieci pod wpływem sprzężonych pól: naprężeń,
potencjału elektrycznego i
gestości ładunków. Obejmuje kontynualną termodynamikę i podstawy
chemii
kwantowej, teorię pola,
zagadnienie rozkładu gęstosci elektronów i dziur w warstwach
półprzewodnikowych, wpływ gęstości
elektronów na zmianę stałej sieciowej w chemicznie
niejednorodnych
warstwach, w tym wpływ
domieszkowania na termodynamicznie równowagowy, niejednorodny
rozkład
gęstości elektronów.
Temat 3: Modelowanie zagadnień dyfuzji wywołanej polem naprężeń
Tematem pracy jest modelowanie metodą elementów skończonych
procesów
wymiany miejsc w roztworach
stałych. Praca będzie wymagać studiowania rachunku tensorowego,
kontynualnej i atomistycznej
teorii zagadnień sprzężonych: dyfuzja, rozkład naprężeń,
procesów
transportu składników chemicznych w ciele
stałym. Zakres zastosowań praktycznych obejmuje m.in. procesy dyfuzji w
warstwach
półprzewodnikowych, nanometale, zagadnienia dyfuzji wzajemnej w
materiałach
polikrystalicznych, w tym w powłokach antykorozyjnych.
Temat 4: Zastosowanie dynamiki molekularnej do modelowania
procesów
sprężysto-plastycznej deformacji nanostruktur krystalicznych
Temat dotyczy rozwoju hybrydowej metody komputerowej modelowania
procesów deformacji struktur lokalnie zdefektowanych, w tym np.
ruch
pętli dyslokacyjnych, migracja granic itp. Praca z kodem
źródłowym metody elementów skończonych i dynamiki
molekularnej.
Wskazana biegłość w programowaniu Fortran (obliczenia) & C, C++ lub
inne(grafika).
Temat 5: Zastosowanie logarytmicznych tensorowych miar deformacji
do modelowania sprężysto
-- plastycznej anizotropii materiałów.
Temat dotyczy zagadnień podstawowych teorii równań
konstytutywnych,
termodynamiki i numerycznego
modelowania skończonych, sprężystych deformacji materiałów. Opis
uwzględnia: zmiany konfiguracji
ciała (tzw. skończone deformacje, nieliniową geometrię i nieliniowość
konstytutywną), bilans energii
(termodynamika, teoria
równań konstytutywnych) anizotropię tensorów sprężystości
(klasy
symetrii). Proponowany temat
obejmuje budowę nowego, ważnego technicznie, elementu
skończonego opartego na
logarytmicznej tensorowej mierze odkształcenia.
Temat 6: Wpływ rozkładu orientacji granic ziarn na proces
formowania się
tekstury krystalograficznej w polikrysztale
Dotychczasowe modele (Taylora, Bishopa-Hilla, modele typu
self-consistent) zwykle ignorują wpływ
orientacji granicy na kinematykę procesu wzajemnej reorientacji
deformujących się ziarn. Z
drugiej strony obserwacje na bi- i multikryształach pozwalają ująć
kinematykę reorientacji w
ścisłe równania geometrii różniczkowej i kinepatyki
zależne od
orientacji granic. Praca obejmuje
konstytutywne modelowanie własności granic ziarn i zaproponowanie
nowego modelu konstytutywnego
do opisu ewolucji tekstury morfologiczno-krystalograficznej
polikryształów. Poza tym dotyczy ona
tensorowej analizy równań zgodności przemieszczeń i
obrotów krystalitów
na granicach ziarn,
śledzenia reorientacji ziarn w multikryształach, geometrii przestrzeni
orientacji (tensor
metryczny, teleparalelizm, niesymetryczne koneksje), komputerową
symulację procesów
sprężysto-plastycznej deformacji.
Doc. dr hab. inż. Paweł Dłużewski,
http://www.ippt.gov.pl/~pdluzew
E-mail: pdluzew@ippt.gov.pl