Создание моделей спин-поляризованного рассеяния нейтронов малых энергий наноструктурированными материалами с использованием системы объектных библиотек GEANT4 : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / БГУ ; научный руководитель Г. Г. Крылов

Abstract

Объект исследования - наноструктурированные квантовые системы, когерентно взаимодействующие со слабыми нейтронными потоками малых и сверхмалых энергий. Цель работы: моделирование спин-зависимого квантового рассеяния фермионов очень малой энергии как инструмента для изучения наноструктурированных систем со спиновым упорядочением, так называемого класса «soft material», важных в контексте нанотехнологических приложений. В результате работы рассмотрены подходы к разработке моделей спин-зависимого рассеяния фермионов в наноструктурированных материалах и системах пониженной размерности с использованием системы объектных библиотек GEANT4. В контексте имитационного моделирования в системе GEANT4 разработаны алгоритмы для численного моделирования квантового когерентного рассеяния на аналитических потенциалах с круговой симметрией и спин-зависимых потенциалах в двумерных системах для задач Паули и Дирака. C использованием программной модели OpenMP разработан программный код на С++ для параллельного расчета спинового рассеяния в первом Борновском приближении на двумерных наноразмерных односвязных областях произвольной формы. Доказанное существование майорано-подобных возбуждений в квази-релятивистской модели графена может быть перспективным для разработки систем квантового процессинга, разработанные методы моделирования спин-зависимого рассеяния в наноструктурированных системах различной природы могут быть использованы для оценки свойств новых квантовых приборов.