Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 634160)
Контекстум
.

Математическое моделирование (190,00 руб.)

0   0
Первый авторБиркган С. Е.
АвторыЯросл. гос. ун-т им. П. Г. Демидова
ИздательствоЯрГУ
Страниц92
ID238212
АннотацияУчебное пособие посвящено моделированию взаимодействия ионов с поверхностью одной из фундаментальных проблем физики, микро- и наноэлектроники, и моделям цифровой обработки сигналов, используемым в современной электронике. Первая из этих проблем рассматривается с точки зрения изменения морфологии поверхности при ионном облучении и приводит к нелинейным дифференциальным уравнениям в частных производных. Вторая с точки зрения теории цифровой фильтрации основной составляющей цифровой обработки сигналов, приводящей к дискретным разностным уравнениям. Рассмотрены классические и относительно новые результаты.
Кому рекомендованоПособие предназначено для студентов, обучающихся по направлению 210100.68 Электроника и наноэлектроника (дисциплины «Методы математического моделирования» и «Математическое моделирование в наноэлектронике», блок Ml), очной формы обучения.
ISBN978-5-8397-0906-5
УДК519.8(075.8)
ББК22.183.5я73
Биркган, С. Е. Математическое моделирование : учеб. пособие / Яросл. гос. ун-т им. П. Г. Демидова; С. Е. Биркган .— Ярославль : ЯрГУ, 2012 .— 92 с. — ISBN 978-5-8397-0906-5 .— URL: https://rucont.ru/efd/238212 (дата обращения: 16.04.2024)

Предпросмотр (выдержки из произведения)

Биркган Математическое моделирование Учебное пособие Рекомендовано Научно-методическим советом университета для студентов, обучающихся по направлению Электроника и наноэлектроника Ярославль 2012 УДК 519.8 (075.8) ББК В183.5я73 Б 64 Рекомендовано Редакционно-издательским советом университета в качестве учебного издания. <...> К. Д. Ушинского; Проказников А. В., д-р физ.-мат. наук, ведущий научный сотрудник ИМИ РАН Б 64 Биркган, С. Е. Математическое моделирование: учебное пособие / С. Е. Биркган; Яросл. гос. ун-т им. <...> ISBN 978-5-8397-0906-5 Учебное пособие посвящено моделированию взаимодействия ионов с поверхностью – одной из фундаментальных проблем физики, микро- и наноэлектроники, и моделям цифровой обработки сигналов, используемым в современной электронике. <...> Первая из этих проблем рассматривается с точки зрения изменения морфологии поверхности при ионном облучении и приводит к нелинейным дифференциальным уравнениям в частных производных. <...> Вторая – с точки зрения теории цифровой фильтрации – основной составляющей цифровой обработки сигналов, приводящей к дискретным разностным уравнениям. <...> Распылительная модель и ее дифференциальные формы . <...> Начальные понятия теории дискретных разностных уравнений . <...> Разностные уравнения с правой частью в виде квазиполинома 2.5.6. <...> Бифуркации удвоения периода и переход к хаосу . <...> Первая часть данного учебного пособия посвящена моделированию взаимодействия ионов с поверхностью – проблеме, являющейся одной из фундаментальных в физике и наноэлектронике. <...> Действительно, трудно представить себе, например, анализ изменения поверхности тела, распыляемого ионным лучом, с помощью таблиц из координат точек поверхности для разных значений времени. <...> В данной части работы будут рассмотрены лишь некоторые модели развития структур на поверхности материалов под воздействием ионной бомбардировки. <...> Вовторых, распыление перестало быть узкой технической проблемой со своими порой примитивными теоретическими <...>
Математическое_моделирование_учебное_пособие.pdf
Министерство образования и науки Российской Федерации Ярославский государственный университет им. П. Г. Демидова С. Е. Биркган Математическое моделирование Учебное пособие Рекомендовано Научно-методическим советом университета для студентов, обучающихся по направлению Электроника и наноэлектроника Ярославль 2012
Стр.1
УДК 519.8 (075.8) ББК В183.5я73 Б 64 Рекомендовано Редакционно-издательским советом университета в качестве учебного издания. План 2012 года Рецензенты: кафедра математического анализа Ярославского государственного педагогического университета им. К. Д. Ушинского; Проказников А. В., д-р физ.-мат. наук, ведущий научный сотрудник ИМИ РАН Б 64 Биркган, С. Е. Математическое моделирование: учебное пособие / С. Е. Биркган; Яросл. гос. ун-т им. П. Г. Демидова. – Ярославль: ЯрГУ, 2012. – 92 с. ISBN 978-5-8397-0906-5 Учебное пособие посвящено моделированию взаимодействия ионов с поверхностью – одной из фундаментальных проблем физики, микро- и наноэлектроники, и моделям цифровой обработки сигналов, используемым в современной электронике. Первая из этих проблем рассматривается с точки зрения изменения морфологии поверхности при ионном облучении и приводит к нелинейным дифференциальным уравнениям в частных производных. Вторая – с точки зрения теории цифровой фильтрации – основной составляющей цифровой обработки сигналов, приводящей к дискретным разностным уравнениям. Рассмотрены классические и относительно новые результаты. Пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлению 210100.68 Электроника и наноэлектроника (дисциплины «Методы математического моделирования» и «Математическое моделирование в наноэлектронике», блок М1), очной формы обучения. УДК 519.8 (075.8) ББК В183.5я73 ISBN 978-5-8397-0906-5 © Ярославский государственный университет им. П. Г. Демидова, 2012
Стр.2
Оглавление Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 1. Моделирование в задачах микро- и наноэлектроники . . . . . . . . . . . . . . . 7 1.1. Моделирование взаимодействия ионов с поверхностью . . . . . . . . . . . . 7 1.1.1. Уравнение Больцмана . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.1.2. Модели динамики рельефа поверхности, облучаемой ионами . . . 12 1.1.2.1. Общие закономерности выхода распыленных атомов . . . . . . 13 1.1.2.2. Зависимость коэффициента распыления от энергии . . . . . . . 16 1.1.2.3. Угловая зависимость выхода распыленных атомов . . . . . . . . 19 1.1.2.4. Распылительная модель и ее дифференциальные формы . . . 21 1.1.2.5. Уравнение Бредли-Харпера . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 1.2. Исследование моделей динамики рельефа поверхностей . . . . . . . . . . . 30 1.2.1. Исследование распылительных моделей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 1.2.1.1. Вывод основных расчетных формул . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 1.2.1.2. Компьютерное моделирование и визуализация результатов 33 1.2.1.3. 3D визуализация результатов моделирования . . . . . . . . . . . . 38 1.2.2. Возникновение “ripple” структур в модели Бредли-Харпера . . . . 39 Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43 2. Моделирование в задачах цифровой обработки сигналов . . . . . . . . . . 45 2.1. Моделирование цифровых устройств разностными уравнениями . . . 45 2.2. Начальные понятия теории дискретных разностных уравнений . . . . . 47 2.3. Разностные уравнения первого порядка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 2.4. Разностные уравнения второго порядка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 2.5. Методы решения разностных уравнений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 2.5.1. Оценка скорости роста решений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 2.5.2. Применение Z-преобразования . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . 56 2.5.3. Алгебраический метод решения однородных уравнений . . . . . . . 60 2.5.4. Метод вариации произвольной постоянной . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 2.5.5. Разностные уравнения с правой частью в виде квазиполинома 2.5.6. Применение функции Грина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 65 2.6. Устойчивость решений разностных уравнений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 2.6.1. Устойчивость уравнений с постоянными коэффициентами . . . . 71 2.6.2. Алгебраические методы анализа устойчивости . . . . . . . . . . . . . . 71 2.6.3. Частотные методы анализа устойчивости . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 2.6.4. Теорема Флоке-Ляпунова и устойчивость решений . . . . . . . . . . . 74 2.6.5. Устойчивость решений уравнений с малым параметром . . . . . . . 76 3
Стр.3
2.6.6. Теорема об устойчивости по первому приближению . . . . . . . . . . 78 2.6.7. Устойчивость уравнений с гармоническими коэффициентами . . 79 2.6.7.1. Периодический случай . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79 2.6.7.2. Почти периодический случай . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 2.7. Нелинейные разностные уравнения и хаос . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 2.7.1. Логистическое уравнение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 2.7.2. Состояния равновесия логистического уравнения . . . . . . . . . . . . 87 2.7.3. Бифуркации удвоения периода и переход к хаосу . . . . . . . . . . . . 87 Литература . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90 4
Стр.4