Національний
університет “Львівська
політехніка”
Кафедра
вищої математики

Рудавський Юрій Кирилович
доктор фізико-математичних наук, професор,
завідувач кафедри вищої математики,
ректор національного університету "Львівська політехніка"
контатний телефон: +380 (0322) 72-15-12
|
10 квітня
року виповнюється р. відомому
українському вченому
у царині теоретичної
фізики, |
Народився Ю. К. Рудавський 10 квітня 1947 р. у Львові в сім'ї лікаря. Після закінчення школи № 34 у 1965 р. поступив на фізичний факультет Львівського державного університету ім. І. Франка, який закінчив з відзнакою у 1970 р. , спеціалізуючись на теоретичній фізиці. У цьому ж році розпочав наукову роботу під керівництвом академіка НАН України І. Р. Юхновського, навчаючись в аспірантурі на кафедрі теоретичної фізики університету, а пізніше - працюючи у Львівському відділенні Інституту теоретичної фізики АН УРСР. Тут пройшов шлях від молодшого до провідного наукового співробітника, був вченим секретарем відділення, головою профкому. У 1977 р. захистив кандидатську "Дослідження моделі Ізінга методом колективних змінних"., а у 1986 р. - докторську "Статистична теорія регулярних і структурно невпорядкованих систем у методі функціонального інтегрування" дисертації за спеціальністю "Теоретична і математична фізика". У 1987 р. пройшов за конкурсом на посаду професора кафедри вищої математики Львівського політехнічного інституту, з 1988 р. - завідувач цієї кафедри. У 1992 р. переважною більшістю голосів загальних зборів трудового колективу обраний ректором Львівського політехнічного інституту перейменованого в 1994 р. у Державний університет "Львівська політехніка".
Професор Ю.К. Рудавськяй є висококваліфікованим педагогом, організатором науково-педагогічного процесу в одному з чільних учбових закладів України - Державному університеті "Льівська Поллітехніка". У 19?? р. за особистий внесок в розбудову державності України та системи вищої освіти в державі відзначений урядовою нагородою "Відзнака Президента України"
Професор
Ю.К. Рудавсъкнй є відомий
вчений в галузі математичної
фізики та матемичного
моделювання, організатор
та керівник наукової
школи з розробки математичних
моделей і методів дослідження
властивостей невпорядкованих
конденсованих систем,
твердих тіл і конструкцій.
Під керівництвом
Ю. К. Рудавського виконано
і захищено дві кандидатські
дисертації, завершується
робота над двома докторськими
і ще двома кандидатськими
дисертаціями.
Консультант комісії
у справах освіти і
науки Верховної Ради
України, член двох
спеціалізованих рад
з захисту докторських
дисертацій. Член редколегії
журналу "Condensed Matter Physics"
У 19?? р. обраний дійсним
членом Інженерної
академії України.
Автор 96 наукових
праць# у царині статистичної
механіки та математичного
моделювання. Спільно
з академіком НАН України
І. Р. Юхновським та професором І. О. Вакарчуком
розробив сучачні
математичні методи
опису критичних явищ
і фазових переходів
та статистичну теорію
топологічно невпорядкованих
спінових систем.
Співавтор навчального
посібника "Математичні
методи в хімії та хімічній
технології",
десятка інших методичних розробок#.
Oсновний науковий
доробок професора
Ю.К. Рудавського є наступним:
- Розроблено представлення колективних змінних для дослідження фізичних характеристик спінових систем, які описуються моделлю Ізінга.
- Побудовано теоретичні основи і розроблено аналітичні методи розрахунку магнітних - властивостей конденсованих середовищ на основі представлення вільної енергії спінових систем у вигляді континуального інтеагралу.
- Розроблена статистична теорія регулярних та структурно невпорядкованих систем в методі функціонального інтегрування.
- Розроблено ефективні аналітичні алгоритми розрахунку термодинамічних функцій широкого класу модельних систем (анізотропна модель Гейзенберга, модель Ізінга, X-Y-модель та інші).
- Виконані розрахунки термодинамічних, кореляційних магнітних та структурних функцій рідких магнетиків з комплексним врахуванням міжчастинкової та спін-спінової взаємодії.
- Побудовані магнітні та рідинні рівняння стану, на основі яких визначено критичні температури магнітних фазових переходів та переходів типу "рідина-пар" в невпорядкованих спінових системах.
- Розроблено спеціальне перетворення та побудовано диференціальне pмвняння ренормгрупи і рівняння для рухомих точок. Проведено дослідження N-компонентної моделі Стенлі в представленні колективних змінних та на основі методу ренормгрупи.
- Досліджено спектр спінових та електронних збуджень в періодичних та структурно-невпорядкованих магнытних системах.
- Побудовано рівняння для кореляційних функцій топологічно невпорядкованих систем та знайдено його розв'язки в моделі Ізінга з білінійною та біквадратною взаємодією.
- Розроблено математичні моделі для опису дифузійних процесів у зворотньо-осмотичних мембранах; одержано явні вирази для потенціальної енергії міжчастинкових взаємодїй у поверхневому шарі та в порах мембрани. На основі методу функціонального інтегрування обчислено ефективні потенціали з врахуванням поляризаційних вкладів, обумовлених наявністю поверхонь розділу.
- Знайдено фундаментальний розв'язок рівняння Ліувілля для нерівноважної функції розподілу при наявності зовнішнього тиску, що перевищує різницю осмотичних тисків обабіч мембрани.
- Розроблена математична модель для опису електронного енергетичного спектру в композиційних матеріалах типу структур з кваантовими ямами. Отримано дисперсійне рівняння для визначення спектру квазідвовимірних електронів в квантовій ямі, для яккого одержано часткові розв'язки.
- Досліджено ефекти кулонівської взаємодії та фазовий перехід металл-діелектрик в двовимірних та квазідвовимірних системах електролїтів.
- Розроблено метод граничних елементів з використанням рядів за системами тригонометричних функцій для побудови математичних моделей деформування пружних тіл та тонкостінних елементів конструкцій.
- Розроблені математичні моделі для розрахунку термопружного стану електропровідних кусково-однорідних тіл, шо знаходяться під дією зовнішніх нестаціонарних теплових та електромагнітних полів.
Детальніше...
· Ю.К.Рудавський спільно з І.Р.Юхновським вперше застосував метод колективних змінних до дослідження спінових систем. В роботах [1. Юхновский И.Р., Рудавский Ю.К. Представление коллективных переменных для модели Изинга // Укр.физ.журн., 1977.- 22, №1.-с.50-59., 2. Юхновский И.Р., Рудавский Ю.К. Обоснование формы базисного распределения вблизи фазового перехода в модели Изинга // ДАН СССР.-1977.-233, №4.- с.579-582.] побудовано представлення статистичної суми моделі Ізінга в просторі спінових колективних змінних, що мають зміст Фур'є-компонент функцій спінової густини. В рамках отриманого представлення було введене поняття базисного розподілу, який є необхідним для опису поведінки системи в околі критичної точки. На основі аналізу діаграмних рядів для спінової кореляційної функції було доведено, що для опису критичної поведінки тривимірної моделі Ізінга необхідно використовувати негаусовий четвірний базисний розподіл, який, крім гаусового члена, повинен містити ще і четвертий степінь спінових функціональних змінних. Ці висновки лягли в основу розробленого І.Р.Юхновським методу інтегрування статистичної суми моделі Ізінга з негаусовим базисним розподілом.
· Відомо, що у критичній області точки фазового переходу головну роль відіграють розмірність простору, число компонент спіну, симетрія гамільтоніану. В зв'язку з цим в [3. Yukhnovsky I.R., Vakarchuk I.A., Rudavsky Yu.K. N-component model. Functional representation and differential form of equations of renormalization group. - Kiev, 1979. - 37 p. - (Preprint / ITP 79-20E).] отримано представлення функціональним інтегралом статистичної суми моделі Стенлі, яка описує критичну поведінку систем з багатокомпонентним виродженим параметром порядку. Спільно з І.Р.Юхновським та І.О.Вакарчуком в [3. Yukhnovsky I.R., Vakarchuk I.A., Rudavsky Yu.K. N-component model. Functional representation and differential form of equations of renormalization group. - Kiev, 1979. - 37 p. - (Preprint / ITP 79-20E)., 4. Вакарчук И.А., Рудавский Ю.К., Юхновский И.Р. Приближенное преобразование ренормализационной группы в теории фазовых переходов. 1. Дифференциальное уравнение ренорм-группы // Теор. и мат. физика (ТМФ), 1982.-50, № 2.- с.313-320., 5. Вакарчук И.А., Рудавский Ю.К. Приближенное преобразование ренормализационной группы в теории фазовых переходов. Уравнение для подвижных точек и линейный оператор ренормализационной группы //Теор. и мат. физика (ТМФ), 1982.-51,-с.102-109.] методами функціонального інтегрування без застосування теорії збурень побудована диференціальна форма наближеного перетворення ренормалізаційної групи (РГ). Знайдені в явному вигляді рівняння РГ і система рівнянь для нерухомих точок і лінійного оператора РГ, спектр якого визначає критичний показник кореляційної довжини. Доведена універсальність спектру лінійного оператора РГ. На їх основі детально проаналізована критична поведінка моделей "
" і "
".
· Спільно з І.О.Вакарчуком в [7. Вакарчук И.А., Рудавский Ю.К. Метод функционального интегрирования в теории спиновых систем // Теор. и мат. физика (ТМФ), 1981.-49, № 2.- с.234-247., 8. Vakarchuk I.A., Rudavsky Yu.K., Ponedilok G.V. Free energy of the amorphous ferromagnets with Heisenberg exchange interaction and liquid-like disorder // Phys. Stat. Sol, 1985.- 128, №3-р. 231-242., 9. Вакарчук И.А., Рудавский Ю.К., Понедилок Г.В. Теория жидких магнетиков // Теор. и мат. физика (ТМФ), 1984.-58, № 3, 10. ???] розвинено новий підхід для вивчення термодинамічних, структурних і динамічних властивостей топологічне невпоряд кованих магнітних систем. Підхід грунтується на представленні вільної енергії квантової моделі Гайзенберга у вигляді функціонального інтегралу. В [8. Vakarchuk I.A., Rudavsky Yu.K., Ponedilok G.V. Free energy of the amorphous ferromagnets with Heisenberg exchange interaction and liquid-like disorder // Phys. Stat. Sol, 1985.- 128, №3-р. 231-242.] розвинені функціональні методи були використані для вивчення аморфних гайзенбергівських феромагнетиків з рідино-подібною моделлю структури. Розрахована вільна енергія аморфного феромагнетика, отримані і проаналізовані рівняння для намагніченності і температури Кюрі, залежні від парного структурного фактору системи. Результати чисельних розрахунків добре узгоджуються з результатами експериментів.
· В [9. Вакарчук И.А., Рудавский Ю.К., Понедилок Г.В. Теория жидких магнетиков // Теор. и мат. физика (ТМФ), 1984.-58, № 3., 10. ???] побудована мікроскопічна теорія рідкого магнетика. Запропоновано підхід, у якому рівноправним чином враховуються як типові рідинні властивості систем, так і гайзенбергівська обмінна взаємодія, відповідальна за магнітну поведінку системи. Такий підхід може мати застосування до дослідження явища феромагнетизму в рідкій рівноважній системі магнітних атомів, а також для вивчення розплавів перехідних і рідкоземельних металів у феромагнітній фазі. В рамках розроблених функціональних методів реалізовано два способи досліджень. В першому з них вивчаються магнітні властивості систем і вплив на них структури рідин. В другому, навпаки, досліджується вплив магнітної підсистеми на структурні властивості рідини. Методами функціонального інтегрування отримане рідинне рівняння стану, що пов'язує тиск з густиною, температурою, зовнішнім магнітним полем і намагніченістю. Отримано рівняння для температури Кюрі в рідкому магнетику, яка залежить від рідинних характеристик системи.
· Досліджено важливе і маловивчене питання про вплив магнітної системи на структуру рідкого магнетика. Знайдена залежність критичної температури системи "рідина-газ", стисливості та швидкості звуку від магнітного поля і виду обмінної взаємодії. Показано, що в рідкому феромагнетику має місце збільшення температури кипіння і зменшення швидкості звуку, зумовлені або магнітним полем . о переходом системи у феромагнітну фазу. Ці висновки з використанням різних моделей обміну і структури можуть бути перевірені експериментальне по розсіянню рентгенівських променів і вимірами швидкості ультразвуку у відповідних матеріалах [11. ???].
* Метод колективних змінних застосовано до вивчення моделі Ізінга. Показано, що якобіан переходу від конфігураційного простору до фазового простору колективних змінних має функціональний вигляд і повинен бути негаусовим. Отримано загальні формули для якобіану переходу і математично строго показано, що для адекватного опису системи в околі температури фазового переходу треба використовувати "четверну" густину міри
І. Юхновський, Ю. Рудавський.
* Досліджено фазовий перехід другого роду в класичних т - компонентних спінових моделях .модель Стенлі.. Основну увагу приділено опису універсальних властивостей моделі з використанням диференціальних рівнянь ренормалізаційної групи. Вперше без теорії збурень одержано значення критичних показників для ряду класичних спінових систем з багатокомпонентним виродженим параметром порядку.
І. Юхновський, Ю. Рудавський, І. Вакарчук, Ю. Головач, В. Коломієць.
* Метод колективних змінних розвинуто для вивчення квантової моделі Гайзенберга. Одержано функціонал вільної енергії у просторі функціональних змінних, спряжених до спінових. За допомогою підходу континуального інтегрування отримано ланцюжок рівнянь для функцій Гріна та кореляційних функцій. Ці рівняння не вимагають безпосереднього розрахунку функціональних інтегралів, хоча їх вигляд визначається структурою функціоналу вільної енергії. Запропоновано регулярну процедуру обриву і замикання ланцюжка рівнянь, яка дозволяє розраховувати функції Гріна у довільному наближенні. Згадані рівняння застосовано до знаходження функцій Гріна квантової моделі Гайзенберга, кореляційних функцій класичної рідини з врахуванням далекосяжних і короткосяжних взаємодій, спінових кореляційних функцій моделі Ізінга та інших систем.
Ю. Рудавський, І. Вакарчук, Г. Понеділок.
* Досліджено термодинамічні і кореляційні властивості аморфних гайзенбергівських магнетиків з структурним безладом рідинного типу. Побудовано функціональне зображення для статистичної суми випадкової конфігурації магнітних атомів. Використання методу функціонального інтегрування дозволило коректно здійснити процедуру подвійного усереднення, яка становить важливу проблему у фізиці невпорядкованих систем.
Ю. Рудавський, І. Вакарчук, Г. Понеділок.
* У наступному, після наближення хаотичних фаз, наближенні розраховано конфігураційно усереднену вільну енергію аморфного магнетика і знайдено рівняння для намагніченості і температури Кюрі. Вперше у широкому діапазоні температур отримано рівняння для енергії спін-хвильових збуджень та їх затухання, які враховують взаємодію магнонів з флуктуаціями структури і залежить від парного структурного фактору аморфної системи. Аналіз одержаних виразів дозволив на мікроскопічному рівні довести принципову роль структурного безладу у формуванні магнітних властивостей аморфних магнетиків.
Ю. Рудавський, І. Вакарчук, Г. Понеділок.
* Запропоновано модель рідкого магнетика, яка описує і характерні рідинні властивості системи, і гайзенбергівський обмін, відповідальний за її магнітні властивості. На основі цієї моделі побудовано мікроскопічну теорію рідкого стану системи магнітних атомів. Досліджено термодинаміку рідкого магнетика, вивчено вплив магнітного поля та інших характеристик .обмінної взаємодії, величини спіна. на структурні властивості рідких магнетиків. Передбачено ефекти зростання першого максимуму структурного фактору і зменшення ізотермічної стисливості в рідких феромагнетиках під дією магнітного поля.
Ю. Рудавський, І. Вакарчук, Г. Понеділок.
* Підхід функціонального інтегрування розвинуто для дослідження моделі Ізінга, в якій білінійну обмінну взаємодію спінів доповнено їх біквадратичною взаємодією. Отримано функціональне зображення статистичної суми моделі, вираз для вільної енергії у наближенні хаотичних фаз. Вперше одержано і проаналізовано у цьому наближенні вирази для температур фазових переходів, що відбуваються у системі. Розглянуто структурно невпорядковану модель, визначено вплив структурного безладу на властивості моделі. Продемонстровано можливість узагальнення формалізму континуального інтегрування для дослідження квантових моделей з біквадратичною взаємодією.
Ю. Рудавський, О. Ватаманюк.
Основні учбово-методичні роботи
записки.
4 квітня 2003 року