Руководитель: Ибрахим Заки Абдельслам Заки

Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Постановка проблемы:

Развитие ядерных технологий и радиационного обнаружения критически зависит от разработки современных материалов, способных точно управлять нейтронными пучками. Значительной научной проблемой является неспособность существующих систем, основанных на одном материале, избирательно фильтровать определённые длины волн нейтронов, усиливать слабые сигналы нейтронов или эффективно обнаруживать излучение и газы с высокой чувствительностью. Это ограничение обусловлено фундаментальным пробелом в понимании того, как сложные многослойные гетероструктуры взаимодействуют с нейтронами и другими видами излучения. В то время как свойства отдельных материалов (диэлектрики, полимеры, ферромагнетики, сверхпроводники, парамагнетики) известны, их синергетическое поведение при объединении в искусственные сверхрешётки недостаточно изучено. Главной проблемой является отсутствие прогнозирующей структуры для создания таких периодических структур с целью достижения желаемых оптических эффектов, таких как создание резких резонансов отражения (резонансная полоса) для определённых длин волн нейтронов или повышение чувствительности за счёт фазовых эффектов.
Данный проект решает эту проблему, стремясь к систематической разработке и моделированию новых сверхрешёток, состоящих из вышеупомянутых материалов. Главный научный вопрос заключается в следующем: как можно спроектировать последовательность слоёв, толщину и свойства материала в сверхрешётке, чтобы контролировать и усиливать ее реакцию на нейтронное/гамма-излучение и создавать новые измирительные приложения? Проект будет использовать теорию поляризованной нейтронной рефлектометрии или метод матрицы переноса для компьютерного моделирования профиля плотности длины рассеяния нейтронов и прогнозирования оптической реакции этих предлагаемых структур. Ожидается, что полученные результаты предоставят фундаментальное представление о взаимодействия нейтронов с гамма-излучением и веществом в сложных слоистых системах и позволят разработать практические решения для устройств нового поколения в области нейтронов/оптики, считывания и защиты от излучений.

Цель работы: 

Целью данного проекта является разработка разных сверхрешеток, включающих диэлектрические, полимерные, ферромагнитные, сверхпроводящие и/или парамагнитные слои, для достижения новых разработок в области нейтронных фильтров, обнаружения излучения, усиления нейтронного сигнала и/или обнаружения опасных парниковых газов. Предлагаемые устройства способны отфильтровывать определенную длину волны нейтрона из широкого спектра отраженного излучения. Рефлектометрия поляризованных нейтронов и метод матрицы переноса будут использоваться для изучения реакции предлагаемых периодических структур на разные виды излучения с использованием программного обеспечения MATLAB. Эти результаты перспективны в области ядерных исследований, включая нейтронные волноводы, фильтры, датчики и защитные экраны.

Задачи:
1. Введение в периодические и квазипериодические структуры и их влияние на падающие волны.
2. Разработка разных детекторных устройств и структур.
3. Создание кодов MATLAB.
4. Написание доклада/отчета.

Научная установка: 

Теоретическое моделирование