Центр вычислительной физики МФТИ

Приглашаем вас заслушать доклад по недавней интересной публикации уже в эту среду!

Автор: Климова Людмила Александровна (аспирант 2-го курса МФТИ)
Когда: 28 января, среда, 17:00
Где: Главный корпус, Физтех.Гараж, оффлайн
Название: Как машинное обучение ускоряет поиск высокорефрактивных 2D-материалов
Аннотация: В рамках доклада будет представлена модель машинного обучения с параметризацией Коши, позволяющая предсказывать показатель преломления двумерных материалов в ближнем ИК-диапазоне. Такой подход открывает возможность быстрого и надёжного скрининга новых 2D-материалов с заданными оптическими свойствами и демонстрирует, как физически информированное машинное обучение может существенно ускорить процесс открытия функциональных материалов для приложений современной фотоники.

Ждем вас! 🙌

🏗Ученые Центра вычислительной физики ЛФИ вместе с коллегами из ВШЭ и IMT Atlantique (Франция) провели масштабное компьютерное моделирование таумасита — редкого и вредного минерала: таумасит образуется в ходе коррозии цементного камня и буквально превращает твердый бетон в рыхлую массу, лишенную несущей способности.

🔍Команда исследователей впервые применила комбинацию классической молекулярной динамики и квантовых методов для детального изучения структуры таумасита, обнаружив, что квантовые эффекты играют неожиданно важную роль в его поведении. Им удалось подробно «развернуть» на атомном уровне то, что происходит на границе между минералом таумасита и водным раствором в нанопорах цемента. Эта тончайшая межфазная область управляет тем, как минерал зарождается, кристаллизуется и растет в цементном камне.

🎙Николай Кондратюк, исполнительный директор Центра вычислительной физики, рассказал: «При помощи методов суперкомпьютерного моделирования нам удалось заглянуть туда, куда не проникает микроскоп. Техническая изюминка работы — применение редкой техники учета квантовых ядерных эффектов — Path Integral Molecular Dynamics. При помощи нее мы смогли рассчитать колебательные спектры для структуры, а также проанализировать динамику водородных связей. Результаты помогут уточнить модели разрушения различных конструкций (туннели, фундаменты) в условиях повышенной влажности и действия сульфатов и карбонатов (а как с этим бороться, об этом еще предстоит подумать)».

📎Работа опубликована в журнале Cement and Concrete Research.

📖Журнал «За науку» рассказывает о совместной работе исследователей Центра вычислительной физики ЛФИ и их коллег из Сычуаньского университета (Китай). Ученые предложили новую методику совмещения разномасштабных изображений, которая позволяет получить точные изображения структуры сложных пористых сред.

🔍Методы визуализации сложных сред ограничены компромиссом между полем зрения и разрешением: при съемке большого объема получается низкое разрешение, и мелкие структуры (поры или каналы) «размываются», а при высоком разрешении, где видны все мелкие детали, можно снять только малый объем, а общая структура не доступна. Исследователи разработали двухэтапный алгоритм на основе генеративно-состязательной сети (LRR-GAN), объединяющий информацию из изображений разного разрешения.

🎙«Как и любой подход, наше решение имеет ряд ограничений. Например, сейчас мы работаем с бинарными изображениями. С одной стороны, это ограничивает нас всего двумя фазами: порами и твердой фазой, но зато результаты сразу подходят для моделирования в масштабе пор — в работе мы рассчитали поток флюида через 3D-изображения, для того чтобы получить проницаемость образцов. Мы продолжаем развивать это направление вместе с сотрудниками и студентами центра Мариной Карсаниной (старший научный сотрудник ЦВФ) и Владимиром Шибановым (студент ЛФИ 2 курса)»,— прокомментировал Кирилл Герке, директор по науке Центра вычислительной физики.

📎Работа опубликована в журнале Construction and Building Materials.

🎈Напомним, что уже завтра Центр вычислительной физики проведет в Физтех.Гараже открытый семинар о фильтрации жидкостей в пористой среде. Начало — в 17:00.

Потихоньку возвращаемся к привычному ритму работы. В эту среду приглашаем всех на доклад по фильтрации жидкостей в пористой среде.

Автор: Дарья Юрьевна Ханукаева (профессор, РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина)
Когда: 14 января, среда, 17:00
Где: Главный корпус, Физтех.Гараж, оффлайн
Название: Фильтрация структурированных жидкостей в микромасштабных системах
Аннотация: Доклад посвящен моделированию фильтрации структурированных жидкостей в микромасштабных системах, включающих как пористую область, так и область свободного течения. Поставлены и решены в аналитическом виде сопряженные краевые задачи обтекания композитной сферической и цилиндрической ячейки, моделирующих в рамках ячеечного подхода глобулярную и волокнистую мембраны (пористый слой), соответственно.

Кроме того, рассмотрены классические задачи обтекания сплошного и пористого цилиндров микрополярным потоком, а также течения в нанокапиллярах. Дано объяснение эффекта порогового возникновения течения в капиллярах и пористых слоях.

Ждем вас! 🙌

С наступающим Новым Годом! 🥂🥂🥂

Дорогие коллеги и друзья, Центр вычислительной физики существует немногим больше года, а замечательных событий произошло уже немало! Судите сами.

Наши результаты опубликованы в более 18 статьях в престижных изданиях. География наших докладов на конференциях в этом году: Альметьевск, Минск, Москва, Новосибирск, Пекин, Снежинск, Сочи. Мы успешно выполнили работы в интересах нефтегазовой компании, а также заключили новый договор. В проработке находятся еще несколько проектов в интересах отечественной промышленности.

Исследования нашего коллектива активно поддерживаются грантами Российского научного фонда. Сейчас эксперты Фонда рассматривают 4 заявки на новые проекты.

Наши сотрудники, аспиранты и студенты победили в ряде конкурсов и стали обладателями престижных стипендий. Стоит отметить и защиту первой кандидатской диссертации в нашем Центре в этом году!

Мы активно участвуем в программе «Научный ментор», а также запустили собственные Горизонты физики на ЛФИ! Сейчас планируется новый образовательный трек для студентов совместно с Кафедрой информатики и вычислительной математики!

Также осенью мы запустили семинары Центра - их было целых 7 в этом году! Помимо научных мероприятий, мы несколько раз выбирались в свет - побывали в Доме-музее П.Л. Капицы и на настоящей чайной церемонии в Музее Востока!

Спасибо большое за ваш труд и верность своему делу!

Уверены, что в 2026 году нас ждут увлекательные масштабные проекты, работа с сильными студентами, коллаборация с экспериментальными группами Физтеха и внешними институтами, а также защиты диссертаций!

Ура! 🎉🎉🎉

P.S. А еще у нас в Центре появились новые вычислительные мощности благодаря руководству Физтеха! А еще часть едет к нам...
P.P.S. Изображение - как нас видит Нейросеть, обучавшаяся 37 лет!

Изменение свойств жидкостей при высоких давлениях

В ноябре уходящего года вышла наша работа B. Nikitiuk, N. Kondratyuk, V. Pisarev. Linking transport, structural and relaxation properties of supercooled 1-methylnaphthalene at high pressures via molecular modeling в журнале Journal of Molecular Liquids.

Несмотря на недавнюю новость про злоупотребление ИИ для генерации текста в данном журнале, эта статья была полностью написана естественным интеллектом, и прошла очень серьезную рецензию специалистов, ведущих исследования жидкостей при высоких давлениях.

Понимание того, как изменяются свойства жидкостей при высоких давлениях, остаётся одной из ключевых задач физики конденсированного состояния. В этой работе с помощью МД мы изучили поведение 1-метилнафталина при изотермическом сжатии до 6000 атмосфер при 323 К. Эта промышленная жидкость выбрана неспроста - для верификации есть ряд экспериментальных работ. Нам удалось воспроизвести и локальную структуру, и динамические свойства. Поэтому можно считать, что наши прогнозы в область высоких давлений являются достоверными.

Продолжаем развиваться в междисциплинарных направлениях!


Недавно мы писали об успешном принятии к публикации статьи Кирилла Толстыгина (в соавторстве с многими членами ЦВФ - Андреем Зубовым, Мариной Карсаниной, Кирилла Герке), посвященной морфологическому и топологическому анализу структуры почв при промерзании-оттаивании. И эта статья наконец вышла! Вместе с предыдущей работой двух Кириллов, посвященной аналогичному анализу, но уже при увлажнении-иссушении, эти две работы активно внедряют современные методы — корреляционные функции, поросетевые модели и персистентные гомологии — в такую малоизвестную область науки как почвоведение.

Основная идея исследования в том, что почвоведение вообще и физика почв в частности — довольно молоды, а потому во многих областях отстают в плане методов. Кроме того, почва в принципе является одним из сложнейших гетерогенных природных тел, а потому особенно интересно её изучать. Недавно закончивший аспирантуру Кирилл Толстыгин под руководством Кирилла Герке активно занимается сокращением отставания, в том числе — внедряя современные методы в почвоведение.

Помимо прочего, Кирилл Толстыгин в ближайшее время собирается защищать диссертацию по полученным результатам, в чем желаем ему успехов.

Алексей Семенчук делится фотографиями с вручения дипломов!🎉🎉🎉

Поздравляем Алексея Черкасова с успешной защитой кандидатской 🎉

Сегодня, 11 декабря, в 11:30 в диссертационном совете ФЭФМ МФТИ состоялась защита работы сотрудника Центра вычислительной физики МФТИ Алексея Михайловича Черкасова "Использование стохастических реконструкций для определения макроскопических свойств пористых сред"!

Научный руководитель — Кирилл Герке, научный консультант — Алексей Хлюпин.

Мы искренне поздравляем Лешу с получением диплома зрелости, и уверены, что после заслуженного отдыха его ждут новые свершения и открытия, публикации самого высокого уровня, участие в лучших конференциях.

Помимо вычислительной физики, Леша питает страсть к экспериментальным методам, и, возможно, в нашем Центре в будущем году появится экспериментальный стенд для новоиспеченного кандидата.

Поздравляем Алексея Семенчука, студента 5 курса магистратуры и программы iPhD, с получением стипендии Президента Российской Федерации для студентов! 🥳

Алексей занимается многомасштабным атомистическим моделированием флюидов в условиях ограниченной геометрии пористых сред. Он является одним из главных разработчиков алгоритма для определения краевых углов – PANDA, созданного в нашем центре.

Желаем Алексею успехов в дальнейшей научной работе!

Поздравляем Кирилла Толстыгина и Кирилла Герке — их статью Soil structural transformation under multiple freeze-thaw cycles with comprehensive morphological and topological analysis: The hypothesis of periodicity наконец приняли в Q1 журнал Soil and Tillage Research.

Авторы делятся историей этой статьи:

Статья прошла через 4 раунда ревью, причем была полная смена рецензентов — всего ее рассматривали 5 человек. Из-за чего это случилось?

А все из-за нашего любимого латеха. Мы уже давно перешли не только на linux, но и на собственный оверлиф. Но вот беда — конкретно в этом журнале с латехом беда.

Послать статью в pdf можно, а на стадии ревизии система не принимает pdf и требует docx. Поддержка журнала скомпилировала латех, но с ошибками — то забывали нумерацию строк оставить, то интервал не такой. И добрый китайский редактор ее отклонял по техническим причинам, и все начиналось заново! Мы посылали в его адрес ненаучные тирады, но скрипя зубами шли вперед.

Наконец, с Николаем Кондратюком мы поехали в Пекин и нанесли редактору визит. Он оказался классным, жаловался на глупых ученых, которые даже простые правила подачи статьи не могут выполнить. После объяснения ситуации он «понял». Мы вернулись в Москву и снова отправили статью, она была принята сразу.

Толстыгин молодец — главное в публикационной деятельности — persistence. О науке напишем когда статья уже выйдет.

Надеемся, что не для каждого accept'а нам нужно будет отправляться в страну редактора 🤞🤞

Владимир Дещеня представил наш Центр на V Конгрессе молодых ученых 🎓

🇷🇺 С 26 по 28 ноября на федеральной территории «Сириус» прошел V Конгресс молодых ученых — ключевое событие Десятилетия науки и технологий в России. Наш Центр на этом масштабном форуме, собравшем более 8000 исследователей, представил аспирант ЛФИ, младший научный сотрудник Владимир Дещеня.

🏆 Владимир был приглашен на Конгресс в статусе лауреата стипендии Президента РФ для аспирантов. Накануне основной программы в рамках семинара-совещания для стипендиатов его постерная работа была высоко оценена, заняв 8-е место среди 89 участников.

🚀 Владимир делится впечатлениями о мероприятии:

Конгресс — это прекрасная возможность не только послушать лекции и поучаствовать в мастер-классах от ведущих компаний, но и познакомиться с множеством людей, занимающихся наукой в совершенно разных областях — от физики до медицины, филологии и менеджмента. Это невероятно расширяет кругозор и мотивирует.

Поздравляем Владимира с успешным выступлением и ожидаем дальнейших научных достижений! 🎉

Международная научно-практическая конференция «Инновационное развитие Компании «Татнефть»: прошлое, настоящее, будущее», посвященная 75-летию ПАО «Татнефть».

В Альметьевске прошла международная конференция, посвящённая синергии науки и технологий нефтедобычи. От Центра вычислительной физики МФТИ с докладами о молекулярном моделировании выступили Николай Кондратюк (дизайн присадок), Борис Никитюк (поверхностное натяжение), Мария Потапова (керогены) и Алексей Семенчук (контактные углы).

Анна Ипатова делилась опытом учета смачиваемости в поросетевых моделях, а Кирилл Герке представил доклад о фильтрации на разных масштабах. По итогам докладов сотрудники компании решили создать секцию «Цифровой керн».

В футуристичном здании нам провели запоминающуюся экскурсию по экспериментальным стендам для исследований керна и нефти.

А еще на той неделе мы отправили 4 заявки на конкурсы РНФ🤞