Проект "Термокристалл" — различия между версиями

Версия 13:01, 12 июня 2019

Проект посвящен построению аналитических моделей неравновесных тепловых процессов в сверхчистых кристаллах. Является развитием проекта "Кристалл" на случай неравновесных тепловых процессов.

Публикации

Для удобства все статьи в этом разделе снабжены краткими пояснениями об основном результате статьи и/или чем она обобщает какую-либо из предыдущих работ. Все статьи снабжены метками, которые используются при ссылках. Под быстрыми понимаются процессы, связанные с установлением локального теплового равновесия, под медленными понимаются процессы распространения тепла; кристалл Гука — совокупность одинаковых точечных масс, ближайшие из которых соединены линейными пружинами.

• ФММ 2019: А.М. Кривцов, М.Б. Бабенков, Д.В. Цветков. Распространение тепла в одномерном гармоническом кристалле на упругом основании. Физическая мезомеханика. 2019, том 22, №2, с. 67–76.

• CM3 2019: A.A. Le-Zakharov, A.M. Krivtsov, A.V. Porubov. Relation between defects and crystalline thermal conduction. 2019, Continuum Mechanics and Thermodynamics (download proof 1.58 Mb)

• PR 2019: A.A. Sokolov, A.M. Krivtsov, W.H. Müller, E.N. Vilchevskaya. Change of entropy for one-dimensional ballistic heat equation — sinusoidal initial perturbation. 2019, Physical Review E, Vol. 99, 042107 (abstract, pdf )

• DPG 2019: A.M. Krivtsov. The Ballistic Heat Equation for a One-Dimensional Harmonic Crystal. 2019, Dynamical Processes in Generalized Continua and Structures, Vol. 103, pp. 345-358 (abstract, download pdf 435 Kb).

• CM2 2019: S.N. Gavrilov, A.M. Krivtsov. Steady-state kinetic temperature distribution in a two-dimensional square harmonic scalar lattice lying in a viscous environment and subjected to a point heat source. 2019, Continuum Mechanics and Thermodynamics, Vol. 31, pp. 1–21 (abstract, download pdf)

• IOP 2019: A.S. Murachev, A.M. Krivtsov, D.V. Tsvetkov. Thermal echo in a one-dimensional harmonic crystal. 2019, Journal of Physics: Condensed Matter, Vol. 31, Num. 9. (abstract, download 1.18Mb)

• AR2 2018: V.A. Kuzkin. Fast and slow thermal processes in harmonic crystals with polyatomic lattice. 2018, arXiv:1808.07255 (abstract, download pdf)

• CMT 2019: V.A. Kuzkin. Thermal equilibration in infinite harmonic crytals. 2019, Continuum Mechanics and Thermodynamics, pp. 1–23 (abstract, download pdf)

• POS 2018: А.М. Кривцов, В. А. Кузькин. Механика дискретных сред. Переходные тепловые процессы в гармонических кристалла: учебное пособие. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та. 2018. 90 с. Скачать pdf: 5,99 MB

• CMT 2018:*S.N. Gavrilov, A.M. Krivtsov, D.V. Tsvetkov. Heat transfer in a one-dimensional harmonic crystal in a viscous environment subjected to an external heat supply. 2018, Continuum Mechanics and Thermodynamics, Vol. 31, pp. 255–272 (abstract, download pdf 945 Kb) (Развитие AR2 2017 с учетом внешнего подвода тепла и вязкого окружения).

• AMM 2018: A.M. Krivtsov, A.A. Sokolov, W.H. Müller, A.B. Freidin. One-Dimensional Heat Conduction and Entropy Production. 2018, Advances in Mechanics of Microstructured Media and Structures, Vol. 87, pp. 197–214. Download pdf: 238 KB. (Анализируются сложности, возникающие с введением энтропии для неклассических моделей распространения тепла, в том числе для модели баллистической теплопроводности, предложенной в ДАН 2015).

• ECM 2018: A.M. Krivtsov, V.A. Kuzkin. Discrete and continuum thermomechanics. 2018, Encyclopedia of Continuum Mechanics, 16 p. (Download pdf: 349 KB) (Энциклопедическая статья, содержащая в качестве подраздела результаты АRХ 2015).

• LMA 2018: V.A. Tsaplin, V.A. Kuzkin. Temperature oscillations in harmonic triangular lattice with random initial velocities. 2018, Letters on Materials, 8(1), pp. 16–20. Download pdf: 4.6 Mb. (Для треугольной кристаллической решетки получается временная асимптотика для быстрых тепловых процессов, исследованных в ФТТ 2017).

• ЧЕС 2017: А.М. Кривцов, А.С. Мурачёв, Д.В. Цветков. Нестационарные термо-диффузионные процессы в конечном одномерном кристалле. 2017, Чебышевский сборник, том 18, №3, с. 330–349. (Аннотация, скачать pdf: 692 Kb). (Обобщение ДАН 2014 для конечного кристалла, наряду с тепловыми рассматриваются диффузионные характеристики).

• JPH 2017: V.A. Kuzkin, A.M. Krivtsov. Fast and slow thermal processes in harmonic scalar lattices. 2017, Journal of Physics: Condensed Matter, Vol. 29, No. 50, pp. 14 (abstract, download pdf). (Аналитическое описание быстрых и медленных тепловых процессов для скалярных кристаллических решеток).

• АR2 2017: A.M. Krivtsov. On heat transfer in a thermally perturbed harmonic chain. 2017, ArXiv:1709.07924 (abstract, download pdf). (Обобщение ДАН 2015 для случая подвода тепла в кристалл).

• ФММ 2017: А.А. Соколов, А.М. Кривцов, W.H. Müller. Локализованные тепловые возмущения в одномерном гармоническом кристалле: решения уравнения аномальной теплопроводности. Физическая мезомеханика. 2017, том 20, №3, с. 63–68. Скачать pdf: 180Kb. English version: A.A. Sokolov, A.M. Krivtsov, W.H. Müller. Localized heat perturbation in harmonic 1D crystals: Solutions for an equation of anomalous heat conduction. Physical Mesomechanics, 2017, Vol. 20, No. 3, pp. 305–310. Download proof: 138 Kb. (Исследование решений уравнения, полученного в ДАН 2015).

• ФТТ 2017: В.А. Кузькин, А.М. Кривцов. Аналитическое описание переходных тепловых процессов в гармонических кристаллах. Физика твердого тела. 2017, том 59, №5, с. 1023–1035. (Скачать pdf: 292 Kb). English version: V.A. Kuzkin, A.M. Krivtsov. An analytical description of transient thermal processes in harmonic crystals. Physics of the Solid State. 2017, Vol. 59, No. 5, pp. 1051–1062, download pdf: 895 Kb. (Расширенная версия ДАН 2017).

• ДАН 2017: В.А. Кузькин, А.М. Кривцов. Высокочастотные тепловые процессы в гармонических кристаллах. Доклады академии наук. 2017, том 472, №5, с. 1–5. (Скачать pdf: 542 Kb). English version: V.A. Kuzkin, Krivtsov A. M. High-frequency thermal processes in harmonic crystals. Doklady Physics, 2017, №5, pp. 529–533. (Аннотация, скачать pdf: 370 Kb). (Обобщение ДАН 2014 на двух- и трехмерный случай).

• ICT 2016: M.B. Babenkov, A.M. Krivtsov, D.V. Tsvetkov. Unsteady heat conduction processes in a harmonic crystal with a substrate potential. Proc. of XXIV ICTAM, 21-26 August 2016, Montreal, Canada, pp. 2440–2441 (Download pdf: 90 Kb). (Обобщение ДАН 2015: добавлено упругое основание).

• ФММ 2016: М.Б. Бабенков, А.М. Кривцов, Д.В. Цветков. Колебания энергий в одномерном гармоническом кристалле на упругом основании Физическая мезомеханика. 2016, Т. 19, №1, С. 60-67. (Аннотация, скачать pdf: 228 Kb). English version: M.B. Babenkov, A.M. Krivtsov, D.V. Tsvetkov. Energy oscillations in a one-dimensional harmonic crystal on an elastic substrate. 2016, Phys. Mesomech., 19, No. 3, pp. 282–290. (Download pdf: 249 Kb). (Обобщение ДАН 2014: добавлено упругое основание).

• ФТИ 2016: А.М. Кривцов. Динамика тепловых процессов в одномерных гармонических кристаллах. Вопросы математической физики и прикладной математики / Материалы семинара, приуроченного к 75-летию проф. Э.А. Троппа. 30 сентября 2015. СПб.: Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе, 2016, c. 63–81. (Download pdf: 437 Kb). (Подробный вывод результатов, представленных в ДАН 2014 и ДАН 2015).

• АRХ 2015: A.M. Krivtsov. On unsteady heat conduction in a harmonic crystal. 2015, ArXiv:1509.02506, 5 p. (abstract, pdf, simulation). (Расширенная версия ДАН 2015).

• ДАН 2015: А.М. Кривцов. Распространение тепла в бесконечном одномерном гармоническом кристалле. Доклады академии наук. 2015, том 464, №2, с. 162–166 (pdf, моделирование). English version: A.M. Krivtsov. Heat transfer in infinite harmonic one dimensional crystals. Doklady Physics, 2015, Vol. 60, No. 9, pp. 407–411 (pdf). (Аналитическое описание медленных тепловых процессов в одномерном кристалле Гука).

• ДАН 2014: А.М. Кривцов. Колебания энергий в одномерном кристалле. Доклады академии наук. 2014, том 458, №3, c. 279–281 (pdf). English version: A.M. Krivtsov. Energy Oscillations in a One-Dimensional Crystal. Doklady Physics, 2014, Vol. 59, No. 9, pp. 427–430 (pdf). (Аналитическое описание быстрых тепловых процессов в одномерном кристалле Гука).

Взаимосвязь публикаций по проекту "Термокристалл" (TC). Синий цвет — быстрые процессы, зеленый — медленные, фиолетовый — быстрые и медленные. Указана фамилия основного автора. Фамилия не указывается если основной автор А.М. Кривцов или основных авторов несколько.

Готовящиеся публикации

• A.A. Sokolov, W.H. Müller. Energy transfer in discrete and continuous one-dimensional media
• V.A. Kuzkin, A.M. Krivtsov. Energy of a harmonic chain under kinematic and force loadings: exact and asymptotic solutions // Journal of Microme-chanics and Molecular Physics
• А.М. Кривцов, О.С. Лобода, A.V. Porubov, Д.В. Цветков. Тепловые процессы в одномерном кристалле с учетом второй координационной сферы.
• А.М. Кривцов, М.Б. Бабенков, Д.В. Цветков. Распространение тепла в одномерном гармоническом кристалле на упругом основании.
• В.А. Кузькин, А.М. Кривцов. Переход к тепловому равновесию в гар-монических кристаллах
• Е.Б. Старобинский, Д.В. Цветков, А.М. Кривцов. Преобразование механической энергии в тепловую в одномерном кристалле.
• E.A. Podolskaya, A.M. Krivtsov, D.V. Tsvetkov. Anomalous heat transfer in one-­dimensional diatomic harmonic crystal (принята к публикации Materials Physics and Mechanics на русском и английском)
• Е.А. Подольская, А.М. Кривцов, Д.В. Цветков. Распространение тепла в двухатомной цепочке (название приблизительное)

Виртуальная лаборатория

• Динамика одномерного кристалла
• Динамика одномерного нелинейного кристалла
• Колебания энергий в одномерном кристалле
• Диффузионные процессы в одномерном кристалле
• Распространение тепла в гармоническом одномерном кристалле (см. также регулярная и периодическая температура, зависимость от коэффициента)
• Колебания энергий в одномерном кристалле с подложкой
• Статистические распределения в двумерном кристалле с треугольной решеткой
• ФПУ термокристалл (ФПУ термокристалл: аналитическое решение)
• Преобразования энергии в нелинейном кристалле:
  • осцилляции
  • бегущая волна
  • Гаусс
• Подвод тепла:
  • в частицу
  • в кристалл (вывод перемещений и скоростей)
  • в кристалл (вывод температуры)
• Сравнение групповой и фазовой скоростей
• Сравнение солитона с волной

Публикации в СМИ

• Статья в Газета.ру
• Статья на портале Полит.ру

Страницы

• Нарушение закона Фурье в идеальных кристаллах
• Одномерный кристалл
  • Перенос тепла в одномерных кристаллах
  • Простой гармонический одномерный кристалл
  • ФПУ кристалл
• МДС: Публикации по направлениям

Выступления

• А.М. Кривцов. 19 февраля 2019: Волновые тепловые процессы в сверхчистых материалах. Пленарный доклад. Пермь, XX зимняя школа по механике сплошных сред.
• А.М. Кривцов, В.А. Кузькин. 12 февраля 2019: Аномальные тепловые процессы в сверхчистых материалах. Москва, Математический институт им. С.М. Никольского, РУДН, Семинар по дифференциальным и функционально-дифференциальным уравнениям под руководством профессора А.Л. Скубачевского.
• А.М. Кривцов. 10 сентября 2018: Механика дискретных сред и аномальные тепловые процессы. Сочи, Всероссийская конференция молодых учёных-механиков
• А.М. Кривцов. 27 августа 2018: Аномальные тепловые процессы в сверхчистых материалах. Новосибирск, Всероссийская конференция с элементами научной школы для молодых учёных «XXXIV Сибирский теплофизический семинар», посвящённой 85-летию академика А.К. Реброва.
• А.М. Кривцов. 26 июня 2018: Ballistic heat conduction at nano- and microscale. Plenary lecture. St. Petersburg, International Summer School-Conference “Advanced Problems in Mechanics” 2018.
• В.А. Кузькин. 26 июня 2018: Transition to thermal equilibrium and nonequipartition of energy in harmonic crystals . St. Petersburg, International Summer School-Conference “Advanced Problems in Mechanics” 2018.
• С.Н. Гаврилов. 26 июня 2018: Heat transfer in a one-dimensional harmonic crystal in a viscous environment subjected to an external heat supply. St. Petersburg, International Summer School-Conference “Advanced Problems in Mechanics” 2018.
• Е.Б. Старобинский. 26 июня 2018: Mechanical and thermal oscillations in crystals of different dimensions . St. Petersburg, International Summer School-Conference “Advanced Problems in Mechanics” 2018.
• А.С. Мурачев. 26 июня 2018: Non-stationary thermodiffusion processes in a finite one-dimensional crystal. St. Petersburg, International Summer School-Conference “Advanced Problems in Mechanics” 2018.
• А.А. Соколов. 26 июня 2018: Entropy production for one-dimensional ballistic heat equation - sinusoidal initial perturbation. St. Petersburg, International Summer School-Conference “Advanced Problems in Mechanics” 2018.
• А.М. Кривцов. 6 декабря 2017: Аномальные тепловые процессы в сверхчистых материалах. Санкт-Петербург, СПбПУ, Каф. прикладной математики.
• А.М. Кривцов. 19 октября 2017: Тепловые процессы и нелокальность в микро- и наносистемах. Томск, семинар ИФПМ СО РАН.
• А.М. Кривцов. 6 октября 2017: Тепловые процессы и нелокальность в микро- и наносистемах. Уфа, ИМех УНЦ РАН, ИПСМ РАН.
• В.А. Кузькин. 6 апреля 2017: Аналитическое описание нестационарного распространения тепла в гармонических скалярных решетках . Санкт-Петербург, Городской семинар по механике.
• А.М. Кривцов. 23 июня 2017: Unsteady thermal processes in harmonic crystals. Plenary lecture. St. Petersburg, International Summer School-Conference “Advanced Problems in Mechanics” 2017.
• А.М. Кривцов. 14 декабря 2016: Механика дискретных сред и аномальные тепловые процессы. Санкт-Петербург, Дом ученых им. М. Горького РАН, Секция строительной механики и надежности конструкций имени профессора Н. К. Снитко.
• А.М. Кривцов. 5 декабря 2016. Математические модели аномальных тепловых процессов в сверхчистых материалах. Москва, Математический институт им. В.А. Стеклова РАН, Семинар отдела механики.
• А.М. Кривцов. 08 ноября 2016. Механика дискретных сред и аномальные тепловые процессы. Санкт-Петербург, Видеосеминар по аэромеханике ЦАГИ — ИТПМ СО РАН — СПбГПУ — НИИМ МГУ.
• М.Б. Бабенков. 20 октября 2016. Распространение тепла в идеальном одномерном кристалле, нагретом коротким тепловым воздействием. ИПМаш РАН, Семинар по прикладным задачам механики.
• А.М. Кривцов. 4 октября 2016. Механика дискретных сред и аномальные тепловые процессы. Уфа, Открытая школа-конференция стран СНГ "Ультрамелкозернистые и наноструктурные материалы -2016" (УМЗНМ-2016).
• А.М. Кривцов. 21 сентября 2016. Аналитическое и компьютерное моделирование в механике дискретных сред. Москва, доклад на научной сессии Объединенного научного совета по комплексной проблеме "Механика".
• А.А. Соколов. 17 сентября 2016. Localized heat impulses and non-Fourier heat propagation in 1-D crystals. Томск, 26th INTERNATIONAL WORKSHOP ON COMPUTATIONAL MECHANICS OF MATERIALS.
• А.М. Кривцов. 14 сентября 2016. Механика дискретных сред и аномальные тепловые процессы. Казань, научный семинар "Проблемы механики сплошной среды" Института механики и машиностроения КазНЦ РАН.
• А.М. Кривцов. 25 июля 2016. On unsteady heat conduction in a harmonic crystal. Sheffield, UK, Non-Equilibrium Simulation Conference (NESC 2016).
• А.М. Кривцов. 27 июня 2016. Unsteady thermal processes in harmonic crystals. Plenary lecture. St. Petersburg, International Summer School-Conference “Advanced Problems in Mechanics” 2016.

• В.А. Кузькин, А.М. Кривцов. 21 декабря 2015. Высокочастотные тепловые процессы в двух- и трехмерных гармонических кристаллах. Семинар академика Н.Ф.Морозова, ИМПаш РАН, С.-Петербург.

• А.М. Кривцов. 30 сентября 2015. Одномерные кристаллы и тепловая сверхпроводимость. ФТИ им А.Ф. Иоффе РАН 6-ой семинар «Вопросы математической физики и прикладной математики».

• А.М. Кривцов. 22 августа 2015. Особенности термомеханических процессов в сверхчистых материалах. г. Казань, XI Всероссийский съезд по фундаментальным проблемам теоретической и прикладной механики

• А.М. Кривцов. 22 июня 2015. One-dimensional crystals and heat superconductivity. Plenary lecture. St. Petersburg, International Summer School-Conference “Advanced Problems in Mechanics” 2015.

• А.М. Кривцов. 18 июня 2015. Одномерные кристаллы и тепловая сверхпроводимость. Пленарный доклад. г. Пермь, Всероссийская научная конференция «Проблемы деформирования и разрушения материалов и конструкций»

Иностранные научные группы

• NanoEngineering Group, MIT, USA
• Nanoheat lab, Stanford University, USA

Дипломные работы

• Д.В. Цветков. Распределение тепла в одномерном кристалле. Диплом магистра. 2015.
• М.В. Симонов. Тепловые колебания в одномерном кристалле. Диплом магистра. 2015.

Внутренние ссылки

• Проект "Кристалл"
• Механика дискретных сред
• Идеальный кристалл
• Одномерный кристалл
• Статистические характеристики дискретных сред

Внешние ссылки

• Термокристалл фокусирует тепловые волны в луч