Атомистическое и континуальное моделирование в задачах физики

Заказчик

Программа фундаментальных исследований НИУ ВШЭ​

Исполнитель

Международная лаборатория суперкомпьютерного атомистического моделирования и многомасштабного анализа НИУ ВШЭ​

Руководитель проекта

Писарев Василий Вячеславович​

Цель исследования

​Исследование свойств материалов методами суперкомпьютерного моделирования, разработка вычислительных методов и их оптимизация под архитектуру СК ВШЭ​ 

Результат

​Методом МД рассчитаны свойства материалов – уравнение состояния и свойства брусита Mg(OH)2 при высоких давлениях, коэффициенты переноса углеводородных флюидов, механизмы кристаллизации жидкометаллических пленок.​Программа для моделирования плазменного потока оптимизирована и распараллелена с использованием технологий OpenMP и MPI, что привело к ускорению расчёта в 48 раз. Исходные коды выложены в открытый доступ:

https://github.com/kolotinsky1998/Ionwake/tree/develop

Публикации

1. Kondratyuk N., Lenev D., Pisarev V. Transport coefficients of model lubricants up to 400 MPa from molecular dynamics // J. Chem. Phys., 2020 (Q1)​
2. Kirova E., Pisarev V. The morphological aspect of crystal nucleation in wall-confined supercooled metallic melt // J. Phys.: Condensed Matter, 2020 (Q1)​
3. Kondratyuk N., Pisarev V., Ewen J. P. Probing the high-pressure viscosity of hydrocarbon mixtures using molecular dynamics simulations // J. Chem. Phys. 2020 (Q1)
4. Kondratyuk N., Pisarev V. Predicting shear viscosity of 1,1-diphenylethane at high pressures by molecular dynamics methods // Fluid Phase Equilibria, 2021 (Q2)
5. Pisarev V. V., Kalinichev A. G. Couette flow of pentane in clay nanopores: Molecular dynamics simulation // Journal of Molecular Liquids, Volume 366, 2022 (Q1)
6. Кондратюк Н.Д., Писарев В.В. Теоретические и вычислительные подходы к предсказанию вязкости жидкостей // УФН, 2022
7. Тарарушкин Е.В., Писарев В.В., Калиничев А.Г. Атомистическое моделирование структурных и динамических свойств водных растворов NaCl и Na2SO4 в межслоевом пространстве эттрингита // Журнал физической химии, 2022
8. Tararushkin E., Pisarev V., Kalinichev A. Atomistic simulations of ettringite and its aqueous interfaces Structure and properties revisited with the modified ClayFF force field // Cement and Concrete Research, 2022 (Q1)
9. Glushak A.A., Tararushkin E.V., Kalinichev A.G. Atomistic Computer Modeling of Hydrocalumite As an Adsorbent for Radioactive Anions from Aqueous Solutions // Russ. J. Phys. Chem, 2022 (Q1)
10. Grossi J. S., Pisarev V. Two-temperature molecular dynamics simulations of crystal growth in a tungsten supercooled melt // Journal of Physics: Condensed Matter, 2022 (Q2)
11. Glushak A., Smirnov G. Partial proton ordering during phase transition in Friedel’s salt // Applied Clay Science, 2023 (Q1)
12. Тарарушкин Е. Исследование свойств водного раствора NaNO2 методом классической молекулярной динамики // Сборник трудов конференции «Физика водных растворов» . 2021. №IV.
13. Tararushkin E.V. Structural, Dynamic, and Vibrational Properties of NaNO2 Aqueous Solution from Classical Molecular Dynamics // Russian Journal of Physical Chemistry A, 2022 (Q1)
14. Logunov M., Kalinichev A., Pisarev, V. Structure of Hydrocarbon Fluid and Couette Flows in Slit Pores with Pyrophyllite Walls // Polymer Science - Series A, 2022 (Q3)
15. Tararushkin E. V., Pisarev V. V., Kalinichev A. G. Equation of State, Compressibility, and Vibrational Properties of Brucite over Wide Pressure and Temperature Ranges: Atomistic Computer Simulations with the Modified ClayFF Classical Force Field // Minerals, 2023 (Q2)
16. Glushak A., Smirnov G. Partial proton ordering during phase transition in Friedel’s salt // Applied Clay Science, 2023 (Q1)

Рисунки
 

Схема расчета роста кристалла в жидкости. Синий – кристалл, серый – жидкость, показана наложенная сетка для решения уравнения теплопроводности для электронов

Вид сбоку (слева) и вид сверху (справа) на додекан в порах пирофиллита