title: Development and analysis of software for the numerical simulation of field emission systems
metadata.name: dc.contributor.advisor
metadata.value: Антонов Степан Романович
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.contributor.advisor
metadata.value: Antonov Stepan Romanovic
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.contributor.author
metadata.value: Какорин Никита Сергеевич
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.contributor.author
metadata.value: Kakorin Nikita Sergeevic
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.contributor.editor
metadata.value: Никифоров Константин Аркадьевич
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.contributor.editor
metadata.value: Nikiforov Konstantin Arkadevic
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.date.accessioned
metadata.value: 2021-03-24T15:24:56Z
metadata.lang: -
metadata.name: dc.date.available
metadata.value: 2021-03-24T15:24:56Z
metadata.lang: -
metadata.name: dc.date.issued
metadata.value: 2020
metadata.name: dc.identifier.other
metadata.value: 040244
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.identifier.uri
metadata.value: http://hdl.handle.net/11701/26348
metadata.lang: -
metadata.name: dc.description.abstract
metadata.value: В данной работе модифицирован пакет с открытым исходным кодом DAISI, написанный на языке с   для расчета динамики интенсивных пучков заряженных частиц, возможностью моделирования работы устройств в режиме полевой эмиссии, выбором начального распределения скоростей электронов, а также автоматизированным рассчётом вольт-амперных характеристик на основе серии экспериментов. В ходе работы построена математическая модель нанотриода на основе метода частицы в ячейке Предложены численные схемы и алгоритмы для решения возникших задач. Проведены вычислительные эксперименты по подбору эффективного коэффициента усиления поля, построению сетки, моделированию экспериментально полученных плотностей вероятности начальной энергии электронов. В результаты посчитаны такие характеристики ячейки нанотриода, как потенциал, поле и плотность пространственного заряда в межэлектродном пространстве. Посчитаны вольт-амперные характеристики для бимодального и максвелловского распределения начальных скоростей, результаты для разных распределений сопоставлены.  Проиллюстрировано влияние пространственного заряда на работу устройства в режиме полевой эмиссии. Сравнены анодный и катодный токи. Рассчитанные характеристики проанализированны и сформулированные выводы в соответствии с поставленной целью.
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.description.abstract
metadata.value: In this work, the open-source DAISI package written in C ++ to calculate the dynamics of intense beams of charged particles, was modified with the ability to simulate the operation of devices in the field emission mode, the choice of the initial distribution of electron velocities, and the automated calculation of current-voltage characteristics based on series of experiments. In order to accomplish it, a mathematical model of the nanotriode is described based on the particle-in-cell method. Numerical schemes and algorithms are proposed for solving the arisen problems. Computational experiments were conducted to select the effective field enhancement coefficient, build a grid, and simulate experimentally obtained probability densities of the initial electron energy. As a result, such characteristics of the cell of the nanotriode as the potential, field, and space charge density in the interelectrode space were calculated. Also, the current-voltage characteristics were calculated for the bimodal and Maxwell distribution of initial velocities; the results for different distributions are compared. The effect of space charge on the operation of the device in the field emission mode is illustrated. The anodic and cathodic currents are compared. All of the calculated characteristics are analyzed and the conclusions drawn are in accordance with the goal.
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.language.iso
metadata.value: ru
metadata.name: dc.subject
metadata.value: полевая эмиссия
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.subject
metadata.value: модель Фаулера-Нордгейма
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.subject
metadata.value: нанотрид
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.subject
metadata.value: уравнение Влассова-Пуассона
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.subject
metadata.value: метод частицы в сетке
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.subject
metadata.value: решение уравнения поля
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.subject
metadata.value: численные методы
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.subject
metadata.value: вольт-амперные характеристики
metadata.lang: ru_RU
metadata.name: dc.subject
metadata.value: field emission
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.subject
metadata.value: Fowler-Nordheim model
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.subject
metadata.value: nanotride
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.subject
metadata.value: Vlassov-Poisson equation
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.subject
metadata.value: particle-in-cell method
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.subject
metadata.value: solution of the field equation
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.subject
metadata.value: numerical methods
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.subject
metadata.value: current-voltage characteristics
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.title
metadata.value: Development and analysis of software for the numerical simulation of field emission systems
metadata.lang: en_GB
metadata.name: dc.title.alternative
metadata.value: Разработка и анализ программного обеспечения для численного моделирования автоэмиссионных систем
metadata.lang: ru_RU
resources.filename: st040244.pdf
resources.url: https://dspace.spbu.ru/bitstream/11701/26348/1/st040244.pdf
resources.format: Adobe PDF
resources.description: Article
resources.size: 2,29 MB
resources.filename: reviewSV_Otzyv_Kakorin_MAGISTRATURA.pdf
resources.url: https://dspace.spbu.ru/bitstream/11701/26348/2/reviewSV_Otzyv_Kakorin_MAGISTRATURA.pdf
resources.format: Adobe PDF
resources.description: ReviewSV
resources.size: 178,38 kB