Стипендиат Президента РФ из КемГУ разрабатывает новые материалы для медицины и лазерной физики

Девушка учится в магистратуре по направлению «Физика», профиль «Компьютерное моделирование материалов и процессов». Её исследовательская работа связана с изучением перспективных нелинейно-оптических кристаллических структур методом компьютерного моделирования.

Научный интерес сосредоточен на предсказании физико-химических свойств материалов: оптических, механических и нелинейно-оптических параметров. Исследование построено как компьютерный эксперимент. Определяются параметры, выбирается программа, разрабатывается специализированный код. После проверки запускается расчёт с начальными данными. Успешный запуск позволяет варьировать параметры и находить оптимальную конфигурацию атомов с минимальной энергией. Это важно для изучения физико-химических свойств.

Компьютерное моделирование даёт возможность изучать строение материалов без лабораторий и настоящих образцов. Современные технологии позволяют проводить расчёты для множества структур и предсказывать их свойства в разных условиях. Такой подход значительно сокращает материальные и временные затраты на разработку новых материалов. Метод применяется в материаловедении, оптотехнике, физической химии и геофизике.

В работе исследована группа кристаллов гидроксидов, боратов, карбонатов и нитратов. Определены основные закономерности, выявлены ключевые особенности каждой группы. Одни материалы демонстрируют выраженные нелинейные свойства и представляют интерес для лазерной оптики. Другие могут найти применение в хирургической офтальмологии, в частности в лазерных системах, благодаря возможности прецизионного воздействия на роговицу глаза.

В планах Екатерины компьютерные эксперименты с более тяжёлыми атомами. Это направление имеет свои особенности расчёта. Сейчас она изучает профильную литературу и готовится к следующему этапу работы.