Физики ЧелГУ посвятили свои диссертации углеродным алмазоподобным фазам и сплавам Гейслера

​В диссертационном совете по физико-математическим наукам при Челябинском государственном университете прошли защиты докторской и кандидатской диссертаций по специальностям 1.3.8. Физика конденсированного состояния.

Доцент кафедры физики конденсированного состояния Владимир Грешняков защитил диссертацию на соискание ученой степени доктора физико-математических наук по теме «Структура и свойства углеродных алмазоподобных фаз и наноструктур».

Владимир Грешняков начал активно заниматься изучением углеродных алмазоподобных соединений в магистратуре с 2008 года. Подобные объекты исследования всегда привлекали его с точки зрения молекулярного дизайна, особенно тем, что алмазоподобные структуры могут быть получены на основе интереснейших наноструктур — графена, углеродных нанотрубок и фуллеренов. По наблюдениям исследователя, поиск новых алмазоподобных соединений с необычными свойствами и их наноструктурных предшественников позволяет этой теме оставаться актуальной и востребованной среди теоретиков и практиков.

«Истоки темы докторской диссертации берут начало не в кандидатской диссертации или магистерской работе, а ещё в бакалаврском исследовании карбино-алмазов, — вспоминает Владимир Грешняков. — За годы работы на кафедре мной было изучено несчётное множество углеродных фаз и наноструктур, но именно из-за превосходных физико-химических характеристик алмаз и подобные ему соединения на долгое время привлекли моё внимание. Теперь наиболее интересные результаты исследования используются для проведения лекций и практических занятий. Углерод — уникальный химический элемент, на основе которого возможно формирование бесконечного множества фаз и наноструктур с особой структурой и свойствами, поэтому исследования новых углеродных материалов будут всегда актуальными с практической и фундаментальной точек зрения».

Младший научный сотрудник кафедры физики конденсированного состояния Данил Байгутлин защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по теме «Обменно-корреляционные эффекты в сильно коррелированных сплавах Гейслера».

Данил Байгутлин начал заниматься моделированием и изучением свойств сплавов Гейслера на третьем курсе бакалавриата. К исследованию обменно-корреляционных эффектов приступил в 2020 году в коллаборации с коллегами из Финляндии. Молодой учёный отмечает, что тема корректного описания обменно-корреляционных свойств является одной из наиболее значимых и нерешённых проблем в физике конденсированного состояния.

«Защита прошла отлично, — говорит Данил Байгутлин. — Особенно запомнились вопросы и замечания от оппонентов, в частности, Павел Владимирович Прудников выделил идею мультимасштабного моделирования. Этот подход позволяет начинать с движения десятков атомов и их электронов, решая уравнения Кона-Шема, и затем переходить на уровни молекулярной динамики и, в конечном итоге, моделировать конкретные инженерные детали. Это очень интересная идея, так как она позволяет связать зыбкие свойства микромира с привычным нам макромиром».

В новом учебном году Данил Байгутлин планирует устроиться на должность преподавателя на кафедру радиофизики и вести дисциплины, связанные с информатикой, такие как «Операционные системы» и «Программирование», а также продолжать исследовательскую деятельность.

«Моя диссертация непосредственно связана с исследованием функционалов электронной плотности для сплавов Гейслера. Кроме этого, есть ещё множество задач, часто связанных с оптимизацией свойств материалов. Например, сейчас мы на кафедре разрабатываем алгоритмы машинного обучения для максимизации магнитокалорического эффекта в новых сплавах Гейслера. Использование нейросетей значительно ускоряет процесс поиска нужных материалов, позволяя моделировать свойства сотен тысяч образцов».