МГУ–2015: Физический факультет

Юбилеи. Исполнилось 50 лет кафедре общей физики и физики волновых процессов, созданной в 1965 г., как кафедра волновых процессов. История её образования тесно связана с развитием исследований по нелинейной оптике начатых в 1920-х гг. и получивших новый импульс с появлением лазера (1961). После прорывного наблюдения генерации второй оптической гармоники (1961, США) одним их первых советских учёных, понявших, что с помощью лазеров можно создать новое направление физики – нелинейную оптику, был Р.В. Хохлов, тогда доцент кафедры физики колебаний. Предложенный и разработанный ранее Р.В. Хохловым метод упрощения волновых уравнений фактически открыл новый этап в развитии физики волновых процессов, в т.ч. нелинейной оптики и нелинейной акустики. В 1962 г. он подвёл итог этим работам в защищённой докторской диссертации. Этот год можно считать годом рождения нелинейно-оптической тематики на факультете. Тогда же Р.В. Хохлов и С.А. Ахманов впервые в мире выдвинули идею и предложили конкретные схемы реализации параметрических усилителей и генераторов света. Они написали монографию «Проблемы нелинейной оптики» (1964), первую в мире по нелинейной оптике. Эта книга, в которой были подведены итоги развития нелинейной оптики за первые «лазерные» годы, в максимальной степени способствовала быстрому развитию работ по нелинейной оптике в СССР. Учёный совет МГУ присудил им премию им. М.В.Ломоносова I степени за исследование волновых нелинейных процессов в радиофизике и оптике.

Кафедра волновых процессов сразу заняла ведущие позиции в педагогической работе факультета и завоевала широкую популярность среди студентов. Уже в 1966 г. на кафедре защитили дипломные работы 20 человек, а в 1970 г. – вдвое больше. Под руководством Р.В. Хохлова кафедра стала одним из наиболее мощных мировых центров исследований по нелинейной оптике, нелинейной акустике, лазерной физике и нелинейной спектроскопии, центром подготовки высококвалифицированных специалистов. В масштабах страны она играла существенную роль в расширении и координации исследовательских работ по нелинейной оптике, которые велись в различных научных центрах России и союзных республик. В 1970 г. С.А. Ахманов и Р.В. Хохлов были удостоены Ленинской премии.

После трагической гибели Р.В. Хохлова в августе 1977 г. начался процесс реорганизации кафедры, в результате которого в 1978 г. она была переименована в кафедру квантовой радиофизики. Научное направление нелинейной оптики перешло в ведение С.А. Ахманова, руководившего с 1974 г. кафедрой общей физики для механико-математического факультета, получившей с 1978 г. название кафедры общей физики и волновых процессов, знаменовавшее преемственность идей и творческой атмосферы прежней кафедры. Для студентов кафедры (их ежегодный набор составлял более 40 человек) была разработана обновлённая система курсов. Стала широко применяться практика чтения специальных курсов «по выбору». В рамках специальных практикумов были организованы курсы, сочетающие лекционные занятия с лабораторными работами. В 1985 г. при кафедре было организовано спецотделение по переподготовке кадров по лазерной технике и технологии, завоевавшее большую популярность среди сотрудников различных учреждений страны, связанных с применением лазеров.

Значительными были и научные достижения кафедры. В области лазерной физики и нелинейной оптики она унаследовала и сохранила репутацию одного из передовых мировых центров. Существенные успехи были достигнуты также в статистической физике, в неравновесной термодинамике, нелинейной акустике, в исследовании распространения радиоволн в случайно-неоднородных средах.

Разносторонние успехи кафедры и многочисленные зарубежные контакты привели в 1989 г. к созданию на её базе Международного учебно-научного лазерного центра (МЛЦ), в первую очередь, для совместных работ с соцстранами. Его первым директором, а затем и заведующим кафедрой стал проф. Н.И. Коротеев. С 1999 г. кафедру возглавляет проф. В.А. Макаров.

В настоящее время на кафедре проходят специальную подготовку одновременно около 70 студентов и более 20 аспирантов. Ежегодно около 20 выпускников получают дипломы с присвоением специальности «Физика» и специализации «Лазерная физика и нелинейная оптика». В основе обучения студентов кафедры лежит система специальных курсов, включающая несколько базовых и ряд спецкурсов.

На физическом факультете сотрудники кафедры ведут общие курсы «Программирование и информатика», «Введение в квантовую физику», «Численные методы в физике» и «Статистическая радиофизика». Кафедра читает общие курсы физики для студентов факультета вычислительной математики и кибернетики и отделения механики механико-математического факультета.

Ежегодно сотрудниками кафедры и МЛЦ публикуется свыше 150 научных работ, из которых более половины – это статьи в журналах «ЖЭТФ», «Письма в ЖЭТФ», «Квантовая электроника», «Laser Physics Letters», «Physical Review», «Physical Review Letters» «Optics Letters», «Applied Physics», «Journal of Physics», «Journal of Raman Spectroscopy» и др. Многие сотрудники являются членами редколлегий ряда отечественных и зарубежных журналов. МЛЦ и кафедра регулярно участвуют в организации и проведении многих самых престижных международных конференций, как в Москве, так и за рубежом.

За годы существования кафедры три её сотрудника стали лауреатами Ленинской премии, 15 – Государственной премии СССР, 5 – Государственной РФ, 13 – премии им. М.В.Ломоносова, 1 – премии им. И.И.Шувалова, 9 – премии Ленинского комсомола, 1 – премии Президента РФ в области образования, 2 – Государственной РФ для молодых учёных, 1 – премии Европейской академии для молодых ученых, 1 – премии им. Л.Эйлера для молодых учёных Германской службы академических обменов (DAAD).

К юбилею издана книга «50 лет кафедре общей физики и физики волновых процессов физического факультета МГУ».

 

9 июня исполнилось 85 лет со дня рождения профессора кафедры физики полупроводников Юновича Александра Эммануиловича. Разработал методику создания резонаторов полупроводниковых лазеров скалыванием по спайности и создал полупроводниковые лазеры на основе GaAs с примесью бериллия. Построил теорию туннельной излучательной рекомбинации в p-n-переходах и гетероструктурах соединений типа A^IIIB^V, описывающую экспериментальные результаты в широком диапазоне длин волн. Разработал методику контроля плёнок халькогенидов свинца по спектрам ИК-излучения при лазерном возбуждении; показал, что вынужденное ИК-излучение в халькогенидах свинца может наблюдаться вплоть до комнатных температур. Установил условия, при которых достигается высокая эффективность светодиодов, созданных на основе гетероструктур InGaN/GaN с квантовыми ямами.

 

30 мая исполнилось 80 лет со дня рождения заведующего кафедрой физической электроники Александрова Андрея Фёдоровича. Внёс существенный вклад в разработку физических основ взаимодействия высокочастотных электромагнитных полей с пространственно-ограниченной плазмой, предсказав и экспериментально обнаружив ряд новых эффектов, связанных с изменением характера поляризации плазмы в области низких частот (ионная поляризация), раскачкой ионно-звуковых резонансов и влиянием граничных слоёв пространственного заряда. Его работы по исследованию большого класса излучающих разрядов, в т.ч. динамических излучающих пинчей, равновесных самосжатых разрядов, разрядов с испаряющейся стенкой и др., явились основой нового научного направления – физики плотной излучающей плазмы. Разработал комплекс методов диагностики плотной излучающей плазмы. На основе его работ созданы источники излучения с рекордными параметрами, нашедшие важное практическое применение. Развил физику сильноточных РЭП и релятивистскую СВЧ-электронику, впервые выявил физические процессы, ограничивающие длительность генерации в мощных релятивистских СВЧ-устройствах. В результате обосновано новое направление в современной сверхмощной СВЧ-электронике – переход к генераторам с пространственно развитыми электродинамическими системами. Были реализованы и изучены и различные типы релятивистских СВЧ-генераторов. в т.ч. генераторы черенковского типа, ондуляторы, синхротронные мазеры, генератор на аномальном эффекте Доплера, релятивистский дифракционный мазер на свободных электронах и др. Впервые осуществлена генерация миллиметрового излучения мощностью более 50 МВт. Развивает работы в области физических основ технологии получения тонких плёнок и плёночных структур для задач микро- и наноэлектроники, материаловедения и медицины. Созданы углеродные карбиноподобные покрытия для медицинских имплантантов обладающие уникальной биосовместимостью и тромборезистентностью, микропористые углеродные адсорбенты и др. Ведёт постоянную работу в комиссиях по разработке магистерских программ и учебных планов, программ экзаменов кандидатского минимума и т.п. Более 10 лет заведовал курсами повышения научной квалификации учителей средних школ. Эта работа отмечена почётными значками «Отличник народного просвещения» и «Отличник просвещения СССР». Много лет руководил работой совета по научно-исследовательской работе и жюри конкурса на лучшую научную работу студентов физического факультета. им. Р.В.Хохлова, за что награждён почётным знаком «За успехи в НИРС».

Награждён медалью ордена «За заслуги перед Отечеством» (II ст. – 2005). Лауреат Государственной премии СССР (1981, 1991), премии им. М.В.Ломоносова (1989), премии им. М.В.Ломоносова за педагогическую деятельность (1997). Заслуженный профессор Московского университета (2001).

 

26 июня исполнилось 80 лет со дня рождения заведующего кафедрой информатики и математического моделирования Пытьева Юрия Петровича. Разработал методы математического моделирования ИВС, позволяющие синтезировать на ИВС измерительные системы сверхвысокого разрешения, исследовать предельные возможности ИВС как измерительных приборов, исследовать адекватность математических моделей изучаемых объектов, процессов, явлений и т.д. Разработал математические методы морфологического анализа изображений, предназначенные для решения задач классификации, обнаружения, узнавания и оценки параметров объектов реальной сцены по их изображениям, полученным при различных и неизвестных условиях регистрации. Разработал математическую теорию возможностей как альтернативу математической теории вероятностей, позволяющую эффективно моделировать многие аспекты нечёткости, свойственной сложным физическим, техническим и социальным системам, решать задачи анализа и интерпретации измерений, прогнозирования и т.п.; методы эмпирического построения теоретико-возможностных моделей. Разработал методы неопределённой нечёткой математики, предназначенной как для построения математических моделей сложных объектов и средств их наблюдения, измерения и регистрации, так и для представления субъективных суждений о достоверности этих моделей и основанных на них выводов. Заслуженный профессор Московского университета (2006).

 

28 января исполнилось 80 лет со дня рождения профессора кафедры квантовой теории и физики высоких энергий Славнова Дмитрия Алексеевича. Первые научные работы посвящены исследованию квантово-полевых моделей с индефинитной метрикой. В дальнейшем опубликовал большой цикл работ, в которых рассматривалась проблема регуляризации и перенормировок в квантовой теории поля. Предложил ряд новых перенормировочных схем, проанализировал их согласованность с разного рода симметриями, исследовал зависимость результатов пертурбативной квантовой теории от используемых схем перенормировок. Исследовал асимптотические свойства диаграмм Фейнмана. Ряд работ связан с условием причинности в квантовой теории поля и квантовой механике: предложена новая формулировка принципа причинности и проанализированы её следствия. Дальнейшие работы посвящены применению алгебраических методов в квантовой теории поля и квантовой механике, в них выдвинут ряд предложений для решения проблемы квантовых измерений и обоснована возможность применения классической теории вероятностей в квантовой теории. В области физики высоких энергий получил ряд новых результатов, связанных с явлением рождения очарованных частиц, исследовал мягкие и жёсткие вклады в квантово-хромодинамические процессы.

 

1 сентября исполнилось 80 лет со дня рождения профессора кафедры квантовой электроники Фадеева Виктора Владимировича. Открыл (с соавт.) новый вид рассеяния света – трёхфотонное параметрическое рассеяние. Впервые получил (с соавт.) перестраиваемую по частоте лазерную генерацию в ультрафиолетовой области спектра на растворах органических сцинтилляторов, внёс значительный вклад в физику лазеров такого типа, впервые реализовав ряд режимов их работы, в т.ч. режим самосинхронизации мод с использованием генерирующего насыщающегося поглотителя. Создал новое научное направление – лазерную спектроскопию водных сред; разработал методы решения обратных задач лазерной флуориметрии природных органических соединений, в частности, метод нелинейной флуориметрии и матричный метод и на этой основе – ряд методов и средств лазерной диагностики природных вод. Участник семи океанских экспедиций на научно-исследовательских судах, где созданные им лазерные методы и средства применены в океанологических и экологических исследованиях. Создал первый в стране практикум по лазерной физике и нелинейной оптике на кафедре волновых процессов (1965–1966). Соавтор открытия «Явление спонтанного трёх- и четырёхфотонного параметрического рассеяния света в твёрдом теле» (№150, 1974). Лауреат Государственной премии СССР (1983).

 

11 сентября исполнилось 75 лет со дня рождения профессора кафедры магнетизма Ведяева Анатолия Владимировича. Его работы послужили основой для создания теории электронной структуры и кинетических свойств неупорядоченных сплавов переходных и редкоземельных металлов. В теории сверхпроводящего состояния исследовал механизмы сверхпроводящего спаривания в сильно скоррелированных системах. В последние годы занимается теорией магнитных нано- и гетероструктур, обладающих уникальными магнитными и магнитотранспортными свойствами такими, как гигантское магнетосопротивление и гигантское туннельное магнетосопротивление. В рамках предложенной им теории предсказаны новые квантовые эффекты, которые впоследствии получили экспериментальное подтверждение. Это позволило предложить квантовое устройство, которое может быть прототипом т.н. «кубита» – элемента для создания квантового компьютера.

 

2 августа исполнилось 75 лет со дня рождения профессора кафедры физики полупроводников Днепровского Владимира Самсоновича. Заведующий кафедрой в 1991–2014 гг. Автор первых экспериментальных работ по когерентному взаимодействию сверхкоротких лазерных импульсов с полупроводниками (обнаружил явление самоиндуцированной прозрачности в полупроводниках), усилению и лазерной генерации полупроводниковых квантовых точек, лазерной спектроскопии экситонов с аномально большой энергией связи в полупроводниковых квантовых нитях с диэлектрическим барьером.

 

25 января исполнилось 75 лет со дня рождения профессора кафедры теоретической физики Кузьменкова Леонида Стефановича. Сформулировал основы статистической теории систем частиц с запаздывающим электромагнитным взаимодействием; на основе первых принципов установил фундаментальные континуальные уравнения для исследования процессов в системах «частицы-поле». Методами физической кинетики исследовал нелинейные волны в плазме, рассчитал инкременты модуляционной неустойчивости, сформулировал и решил задачу о возбуждении волн в плазме двухмодовой лазерной накачкой, произвел расчёт динамики и ускорения захваченных частиц волнами, взаимодействий «волна-частицы», радиационного и «столкновительного» затухания волн, нелинейного сдвига частоты, эффектов вызванных ионизацией и рекомбинацией в системах многих частиц. Установил ступенчатый характер затухания Ландау для волн Бернстейна, ряд релятивистских эффектов в плазме. Путём преобразования уравнения Шрёдингера из конфигурационного пространства переменных частиц в физическое пространство, явного включения в динамические уравнения квантовомеханической плотности вероятности получил представление квантовой механики в виде микроскопической квантовой гидродинамики систем частиц с кулоновским и спин-спиновым взаимодействием, произвёл уточнение гамильтониана спин-спинового взаимодействия, исследовал линейные волны в парамагнитных системах. Установил вид квантовой микроскопической функции распределения, моменты которой совпадают с пространственными распределениями частиц, энергии, импульса в квантовой гидродинамике, получил квантовые уравнения для полной иерархии микроскопических функций распределения, произвел расчёт квантовомеханических корреляций и замыкание уравнений для систем фермионов. Развитая теория использована для расчёта физических свойств многоэлектронных атомов, многонуклонных атомных ядер. Почётный работник высшего профессионального образования России (1998).

 

1 февраля исполнилось 75 лет со дня рождения профессора кафедры квантовой статистики и теории поля Садовникова Бориса Иосифовича. Развиваемое им научное направление включает исследования динамических и флуктуационных процессов в неравновесных системах на основе нелокальных кинетических и гидродинамических уравнений. Внёс большой вклад в изучение фундаментальной проблемы описания динамических систем в состояниях вблизи равновесия, допускающих использование гидродинамических переменных для анализа макроскопических процессов. Доказал противоречивость стандартного локального описания явлений переноса в трёхмерных системах уравнений Барнетта, что нашло подтверждение в экспериментах по машинному моделированию плотных систем. Разработал метод классических двухвременных температурных функций Грина, применение которых к изучению явлений переноса существенно усиливает результаты, вытекающие из обычных кинетических уравнений. Построенные в этом методе уравнения известны в литературе как «цепочка уравнений Боголюбова–Садовникова». Развил и обосновал метод исследования динамических систем с нарушенной симметрией. Лауреат Государственной премии СССР (1983). Заслуженный профессор Московского университета (2006).

 

7 июля исполнилось 75 лет со дня рождения заведующего кафедрой астрофизики и звездной астрономии, директора ГАИШ академика РАН Черепащука Анатолия Михайловича. Развивал новое научное направление - физика тесных двойных звёздных систем на поздних стадиях эволюции. Выполнил наблюдения и разработал новые методы интерпретации наблюдений тесных двойных звёзд в рамках нетрадиционных моделей. Вместе с сотрудниками провёл ряд пионерских исследований, в т.ч. была создана высокоэффективная теория, методика и аппаратура для исследования тесных двойных звёздных систем, даны корректные определения радиусов и температур звёзд Вольфа-Райе, показано, что звёзды Вольфа-Райе являются обнажёнными гелиевыми ядрами массивных звёзд, находящихся на поздней стадии эволюции, изучены оптические проявления рентгеновских двойных систем, даны оценки масс кандидатов в чёрные дыры. Развил и получил наблюдательные подтверждения концепции клочковатого, облачного ветра звёзд Вольфа-Райе. Открыл оптические затмения в уникальном объекте SS433 с коллимированными прецессирующими релятивистскими выбросами и выяснил природу этого казавшегося загадочным объекта. Предложил и обосновал многолетними оптическими наблюдениями ныне общепринятую модель SS433 как массивной рентгеновской двойной системы на продвинутой стадии эволюции с прецессирующим сверхкритическим аккреционным диском вокруг релятивистского объекта. Эти исследования SS433 очень перспективны для понимания природы ядер галактик и квазаров, где также наблюдаются релятивистские коллимированные выбросы вещества. Сейчас изучение переменности линий и поиск эффектов запаздывания выросли в новое направление исследования структуры ядер активных галактик. Наблюдения эффектов запаздывания позволили определить массы двух десятков сверхмассивных чёрных дыр в ядрах галактик. В течение многих лет совместно с математиками школы А.Н.Тихонова занимался решением обратных задач астрофизики. Под его руководством в ГАИШ развиваются новые научные направления: космическая астрометрия (проект «Ломоносов»), звёздный космический коронограф (проекты «Лира» и «Фомальгаут»). Лауреат Государственной премии РФ (2008), премии Правительства РФ в области образования (2013), премии Ленинского комсомола (1974), премии им. М.В.Ломоносова (1988), премии им. М.В.Ломоносова за педагогическую деятельность (2001). Заслуженный профессор Московского университета (2015).

 

28 ноября исполнилось 75 лет со дня рождения доцента кафедры общей физики Южакова Виктора Илларионовича. Работает на факультете с 1973 г. Специалист в области исследования межмолекулярных взаимодействий в конденсированных средах спектральными методами. Читал лекции по молекулярной люминесценции. Более 30 лет ведет семинары по общему курсу физики: разделы «Механика», «Молекулярная физика», «Электричество и магнетизм» и «Оптика» и работает в общем физическом практикуме. В течение многих лет является куратором студенческих групп. Вёл активную общественную работу: был секретарём комсомольской организации физического факультета, секретарем комсомольской организации МГУ, долгие годы возглавлял профсоюзную организацию МГУ. Заслуженный преподаватель Московского университета (2010).

 

28 марта исполнилось 70 лет со дня рождения профессора кафедры математики Боголюбова Александра Николаевича. С 2015 г. – заведующий отделением прикладной математики факультета Развил новый подход в математическом моделировании широкого класса волноведущих систем, который позволил получить ряд глубоких и важных в практическом отношении результатов в решении как задач анализа волноведущих систем, так и задач синтеза таких систем. Получил ряд результатов, связанных со спектральными задачами теории волноведущих систем. В частности, исследовал спектральные свойства металло-диэлектрического волновода с произвольным кусочно-непрерывным заполнением на основе принципиально новой постановки краевой задачи теории волноведущих систем, исследовал свойства ловушечных мод. Лауреат премии им. М.В.Ломоносова за педагогическую деятельность (1997). Заслуженный профессор Московского университета (2012).

 

3 марта исполнилось 70 лет со дня рождения профессора кафедры оптики, спектроскопии и физики наносистем Короленко Павла Васильевича. Теоретически и экспериментально обосновал ряд эффективных методов улучшения характеристик газовых лазеров, основанных, в частности, на использовании многопучковых режимов генерации. Установил условия формирования и определил свойства оптических винтовых полей в лазерных резонаторах и в случайно- неоднородных средах, сформулировал предложения по их практическому использованию. Разработал методическое и программное обеспечение исследований флуктуационной структуры лазерного излучения, позволившее осуществить многопараметрический анализ статистических и фрактальных характеристик лазерных пучков в условиях развития нестационарных процессов и формирования в световом поле дислокационных и каустических образований. Награждён орденом «Знак Почёта» (1980), бронзовой медалью ВДНХ СССР (1968).

 

14 августа исполнилось 70 лет со дня рождения заведующего кафедрой физики космоса, директора НИИЯФ Панасюка Михаила Игоревича. Специалист в области физики космических лучей и магнитосферы. Первые научные работы были посвящены экспериментам на спутниках по исследованию радиационных поясов Земли, которые доказали эффективность двух механизмов формирования захваченной радиации как магнитной, так и электрической диффузии, но действующих в разных пространственно-энергетических областях. Дальнейшие экспериментальные исследования ионного состава радиационных поясов с помощью оригинальных методик на спутниках привели к выводу о том, что при энергиях ионов в МэВ-ной области их источником является Солнце. Исследования на спутниках кольцевого тока – ионного плазменного образования в магнитосфере, ответственного за генерацию магнитных бурь на Земле, доказали важнейшую роль земной, ионосферной плазмы как источника частиц кольцевого тока. Проведённые исследования аномальной компоненты космических лучей привели к обнаружению нового природного явления – их захвата в магнитную ловушку (образование нового радиационного пояса) и доказательству существования физического механизма их образования из нейтралов межзвёздной среды. По инициативе М.И. Панасюка и при его участии в НИИЯФ развернуты работы по исследованию космических лучей высоких энергий на спутниках, связанные с исследованием химического состава космических лучей до «колена» в их спектре (до 10¹⁵ эВ) и измерением энергетического спектра вследствие эффекта лучей в области ультравысоких энергий (10¹⁹–10²⁰ эВ), где ожидается «обрезание» спектра вследствие эффекта Грейзена-Зацепина-Кузьмина. Оба проекта («Нуклон» и «ТУС») включены в Федеральную космическую программу России. Инициировал и осуществил три аэростатных эксперимента, в которых получены уникальные данные о химическом составе космических лучей до «колена», важные для понимания космических лучей.

Координатор создания Учебно-научного центра на базе МГУ по изучению космических лучей в области энергий свыше 10¹⁵ эВ (2001). Инициатор и руководитель уникального космического проекта запуска российского научно-образовательного микроспутника «Университетский–Татьяна» (2005).

Лауреат премии им. М.В.Ломоносова (1999).

 

16 сентября исполнилось 70 лет со дня рождения и.о. заведующего кафедрой физической электроники Черныша Владимира Савельевича. Впервые обнаружил аномалии выхода распылённых атомов и ионов вблизи точек магнитного и полиморфного превращений. В исследованиях распыления сплавов впервые установил эффект нестехиометрического распыления компонентов по углам выхода и детально изучил влияние параметров как материала мишени, так и ионного облучения на формирование потока распылённых атомов. Под его руководством была разработана уникальная методика изучения вторичной ионной эмиссии с угловым и энергетическим разрешением. Результаты этих исследований не только способствовали развитию представлений о механизмах эмиссии атомов и ионов, но имели также большое значение для совершенствования современных методов диагностики и модификации поверхности ионными пучками. Заслуженный научный сотрудник Московского университета (2015).

 

Новое в структуре. На физическом факультете создано отделение прикладной математики (зав. проф. А.Н. Боголюбов) в составе кафедр: математики (зав. проф. Н.Н. Нефёдов), компьютерных методов физики (зав. Ю.П. Пытьев), физико-математических методов управления (зав. акад. РАН С.Н. Васильев) (Учёный совет физического факультета МГУ, приказ №17 осн., 4.02.2015).

Переименованы кафедры: компьютерных методов физики – в кафедру математического моделирования и информатики; молекулярной физики – в кафедру молекулярных процессов и экстремальных состояний вещества (приказ МГУ №731, 9.07.2015).

 

Научная работа кафедр и лабораторий.

Кафедра общей физики и физики конденсированного состояния (зав. чл.-корр.РАН Д.Р. Хохлов). Кафедра, одна из крупнейших кафедр факультета. При кафедре функционирует лаборатория сложных магнитных систем для приборостроения (рук. ст.н.с. В.Н.Милов), занимающаяся разработкой нового типа магнитных систем для электродвигателей с высоким КПД. Работают 18 человек, в т.ч. 7 профессоров. Научные исследования ведутся по самым современным направлениям физики конденсированного состояния вещества – физике магнитных явлений, физике сегнетоэлектриков и физике полупроводников, в т.ч. наноразмерных систем.

Традиционно сотрудники проводят подготовку по общей физике на факультетах: биологическом, геологическом, географическом, почвоведения, наук о материалах, физико-химической инженерии, биотехнологическом экономическом (основы современного естествознания), философском, глобальных процессов, на химическом факультете Бакинского филиала МГУ, занятия в практикуме со школьниками из СУНЦ (10–11 классы). Студенты, специализирующиеся на кафедре, прослушивают около 20 спецкурсов. В практикуме кафедры ежегодно заняты более 1500 студентов. В области учебно-методической работы кафедра активно сотрудничает с кафедрой физики полупроводников.

Основные научные достижения и перспективы развития кафедры связаны с разработкой высокочувствительных фотоприёмных систем терагерцового спектрального диапазона, новых функциональных магнитных материалов, а также мультиферроиков и родственных соединений.

 

Кафедра физики низких температур и сверхпроводимости (зав. проф. А.Н. Васильев) была создана в 1943 г. как кафедра низких температур, с 1987 г. – имеет современное название. Кафедрой заведовали П.Л. Капица (1943–1947), А.И. Шальников (1948–1970), Н.Б. Брандт (1970–1996), А.Н. Васильев (1996–н.вр.).

С 1956 г. кафедра располагается в отдельно стоящем здании – криогенном корпусе, оснащённом в последнее время современным научным и технологическим оборудованием, в т.ч.:

– гелиевая станция (LHeP22), позволяющая получать жидкий гелий из газообразного (около 8000 л в год при непрерывной эксплуатации);

– азотная станция (LNP120), позволяющая получать жидкий азот из воздуха (около 40 тыс. л в год при непрерывной эксплуатации);

– система сбора-очистки гелия, повышающая чистоту гелия до 99.99 %.

– система измерения физических свойств (PPMS), предназначенная для измерения намагниченности, теплоёмкости, сопротивления, теплопроводности в интервале 2–400 К в полях до 9 Т. Отдельные опции имеют расширенный интервал рабочих температур: теплоёмкость 0.4–390 К, намагниченность 2–1000 К;

– система измерения магнитных свойств (MPMS). Система (СКВИД магнитометр) позволяет проводить измерения намагниченности и сопротивления твёрдых тел в интервале 2–400 К в магнитных полях до 7 Т.

Особенностью преподавания и проводимых научных исследований является широта тематики, включая работы по сверхпроводимости, низкотемпературному магнетизму, физике полупроводников, диэлектриков и термоэлектриков, нанотехнологиям, и даже биомедицинским направлениям (биокриология и криомедицина). Результаты последних исследований механизмов сверхпроводимости опубликованы в: Nature Materials 14, 4492 (2015); Nature: Scientific Reports 5, 16385 (2015); Nature Comm. 7, 10840 (2016).

Кафедра читает курсы:

бакалавриат: Введение в специальность – физика низких температур; Введение в физику конденсированного состояния; Квантовая теория твёрдого тела; Введение в физику сверхпроводимости; Введение в физику магнитных явлений; Введение в физику нанокристаллов; Экспериментальные методы физики конденсированного состояния;

магистратура: Сверхпроводимость и сверхтекучесть;  Физика полупроводников; Магнитные явления в твёрдых телах; Физика структур с пониженной размерностью; Спектроскопия конденсированного состояния; Низкоразмерный магнетизм; Оптика твердотельных наноструктур; Современные проблемы физики;

аспирантура: Современные функциональные материалы: структура, свойства, применение; Оптическая спектроскопия твердотельных наноматериалов.

 

Кафедра физики моря и вод суши (зав. проф. К.В. Показеев) была создана в 1943 г. как кафедра физики моря, по инициативе акад. АН СССР В.В. Шулейкина и декана факультета чл.-корр. АН СССР А.С. Предводителева. В 1954 г. кафедра физики моря была объединена с кафедрой руслового потока (зав. чл.-корр. АН СССР М.А. Великанов) и получила современное название. Кафедрой заведовали: В.В. Шулейкин (1943–1947), А.Г. Колесников (1947–1962), С.В. Доброклонский (1962–1965), А.М. Гусев (1965–1988), Л.Н. Рыкунов (1988–1998), К.В. Показеев (1998–н.вр.).

Кафедра готовит специалистов широкого профиля для научно-исследовательской работы в области физики океана. За годы существования её окончили более 500 специалистов.

В настоящее время на кафедре работают 17 человек, в т.ч. 7 научных сотрудников, 6 преподавателей, из них 8 докторов и 5 кандидатов наук. Обучение студентов осуществляется по специализации «Геофизика», с постепенным переходом на бакалавриат и магистратуру.

Перечень основных спецкурсов кафедры содержит более 20 названий.

Продолжается сотрудничество с Институтом проблем механики РАН (созданы НОЦ «Потоки и структуры в жидкостях: физика геосфер», «Физическое и математическое моделирование процессов в геосредах») и с Институтом водных проблем Севера КНЦ РАН (создан НОЦ «Водные объекты Карелии и методы их исследования»).

Лабораторный комплекс НОЦ «Потоки и структуры в жидкостях: физика геосфер» значительно расширяет диапазон возможных научных исследований. Комплекс экспериментальных установок НОЦ предназначен для моделирования тонкой структуры и изменчивости природных систем, изучения обширного круга задач динамики атмосферы и океана. Особенностью комплекса лабораторных установок является полнота экспериментальных оптических, акустических и зондовых методов исследования стратифицированной и вращающейся жидкости и возможность изучать одно и то же явление в различных масштабах.

НОЦ «Физическое и математическое моделирование процессов в геосредах» образован на базе лаборатории геомеханики, созданной в 1972 г. акад. АН СССР С.А. Христиановичем. Одно из основных направлений – создание научных основ новых технологий добычи углеводородного сырья, как из традиционных, так и из нетрадиционных источников: сланцевых месторождений, баженовских отложений, угольных пластов. Основой экспериментальной базы является установка «Испытательная система трёхосного независимого нагружения». Она позволяет моделировать реальные геомеханические процессы, происходящие в продуктивном пласте при проведении различных технологических операций, определять механические и фильтрационные свойства горных пород. В лаборатории была разработана новая технология повышения продуктивности нефтяных и газовых скважин – метод георыхления. Она прошла успешные опытно-промысловые испытания на месторождениях Западной Сибири и Приуралья.

НОЦ «Водные объекты Карелии и методы их исследования» служит базой для практики студентов, которая проводится на Онежском и Ладожском озёрах, Белом море на судне «Эколог».

Научная работа на кафедре ведётся по трём темам: Экспериментальные исследования, физическое и математическое моделирование определяющих физических процессов в гидросфере; Динамика стратифицированных водоёмов; Изменчивость гидрофизических полей океана, в т.ч. в шельфовой зоне океана.

Кафедра ведёт тесное сотрудничество с Японским агентством морских и наземных исследований и технологий (Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology) в области создания методов раннего предупреждения цунами. Японская сторона передаёт уникальные натурные данные, которые сопоставляются с данными моделирования, проведённого на кафедре. Разработана комбинированная 3D/2D численная модель цунами, позволяющая описывать диспергирующие гравитационные волны и сопутствующие гидроакустические волны, возбуждаемые динамической деформацией дна с произвольным пространственно-временным законом. Предложен и обоснован оптимальный метод постановки начальных условий в задаче моделирования сейсмотектонических цунами: начальное возвышение рассчитывается из решения 3D задачи с учётом векторного поля деформации дна и батиметрии в области источника. Разработана практическая методика (аналитико-численный алгоритм) расчёта начального возвышения в очаге цунами, основанная на аналитическом решении задачи в случае ровного горизонтального дна. Получено аналитическое решение задачи в случае плоского наклонного дна, которое позволило оценить точность и обосновать применимость предложенной практической методики.

Во время землетрясения Тохоку 11 марта 2011 г. обнаружен эффект генерации свободных гравитационных волн в океане (предвестников цунами) длиннопериодными сейсмическими поверхностными волнами. Предложены механизмы генерации наблюдаемых гравитационных волн, выполнены оценки вклада вертикальных и горизонтальных компонент сейсмических движений дна в их амплитуду.

Построена физическая и математическая модель, объясняющая возникновение передового фронтального трёхметрового вала воды, прошедшего по руслу р. Адагум через г. Крымск 7 июля 2012 г. при наводнении во время ливневых дождей, приведшего к катастрофическим разрушениям и жертвам. Показано, что причиной возникновения вала, послужил скачок расхода воды, обусловленный конструкцией нерегулируемого водосброса. Конструкция не была рассчитана на изменение климата, приведшего к критическому увеличению объёма дождевого стока. Впервые экспериментально показано, что скачок расхода воды связан с изменением режима стока через трубу водосброса и произошёл без участия человека. Представлены предложения, направленные на предотвращение подобных катастрофических явлений.

На основе нелинейной системы уравнений термогидродинамики в приближении Буссинеска построена математическая модель динамики развития термического бара, возникающего при весенним прогреве (осеннем охлаждении) водоёма за счёт потока солнечной радиации. Более подробно исследована динамика развития весеннего термобара. Проведены расчёты потоков явного и скрытого тепла на границе раздела водоём-атмосфера по всей акватории водоёма при различных значениях температуры и относительной влажности воздуха в весенний период. Получены оценки скорости перемещения термобара и времени его жизни в зависимости от гидрометеорологической ситуации, получены оценки скорости прогрева водоёма.

Были проведены экспериментальные и теоретические работы по исследованию возникновения и развития термобара и сопутствующих ему течений в водоёмах весной при различных гидрометеорологических ситуациях. Конкретно исследовалось влияние скорости ветра и льда на поверхности на термобар. Ряд теоретических положений удалось подтвердить в лабораторных экспериментах.

Оригинальные результаты, не имеющих аналогов в мировой литературе, получены при изучении динамики развития термобара и сопутствующих ему течений в водоёме полностью не освободившегося ото льда.

Сотрудниками кафедры проведён уникальный цикл комплексных натурных исследований гидрофизических процессов в водохранилищах и озерах России. Разработаны новые методы расчёта распределений концентраций примесей в озёрах и водохранилищах, что представляет значительный интерес для решения ряда экологических проблем.

 

Конференции. Организованы и проведены:

– Ломоносовские чтения. Секция физики (13–16 янв.);

– XXII международная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных по фундаментальным наукам «Ломоносов–2015. Секция “Физика”» (13–17 апр.);

– XVII международная Ломоносовская конференция по физике элементарных частиц (20–26 авг.);

– X всероссийская конференция «Нитриды галлия, индия и алюминия – структуры и приборы» (23–25 марта);

– I российская конференция «Социофизика и социоинженерия» (6–11 июня);

– XII российская конференция по физике полупроводников (21–25 сент.);

– конференция «Углеродные нанотрубки и графен: Новые горизонты» (30 нояб. – 4 дек.);

– V Летняя всероссийская школа для учителей физики «Предметная компетентность учителя физики в современной школе» (30 июня 4 июля);

– XV всероссийская школа-семинар «Физика и применение микроволн» им. А.П. Сухорукова («Волны–2015», 1–6 июня);

– международный научный семинар по обратным и некорректно поставленным задачам (19–21 нояб.);

– IX семинар памяти Д.Н. Клышко (25–27 мая).

 

Кандидаты наук 2015 г. Кандидатские диссертации защитили: мл.н.с. кафедры математики Боголюбов Николай Александрович («Исследование волноведущих систем методами математической физики»); мл.н.с. кафедры физики низких температур и сверхпроводимости Гончар Кирилл Александрович («Оптические свойства рассеивающих сред на основе кремниевых нанонитей»); инженер кафедры общей физики и волновых процессов Дергачёв Александр Александрович («Формирование и характеристики плазменных каналов при филаментации фемтосекундного лазерного излучения в воздухе»); мл.н.с. кафедры общей физики и физики конденсированного состояния Дроздов Константин Андреевич («Оптические и фотоэлектрические свойства композитных структур на основе пористой матрицы SnO₂ и гетероэпитаксиальных нанокристаллов CdSe/CdS»); мл.н.с. кафедры физической электроники Иешкин Алексей Евгеньевич («Процессы формирования газовых кластерных ионов и их взаимодействия с поверхностью»); н.с. кафедры математики Коняев Денис Алексеевич («Применение метода конечных элементов в задаче дифракции акустических и электромагнитных полей в сложных средах»); физик кафедры общей физики и физики конденсированного состояния Сенина Вера Алексеевна («Магнитные свойства и локальные состояния ионов Fe в магнитных сверхрешетках на основе Fe/Co/Mo»); техник кафедры фотоники и физики микроволн Хохлов Николай Евгеньевич («Резонансные оптические эффекты при оптическом, магнитном и акустическом воздействиях на плазмон-поляритоны в слоистых структурах»); мл.н.с. кафедры атомной физики, физики плазмы и микроэлектроники Шарапова Полина Родионовна («Квантовые корреляции и перепутывание в неклассических состояниях света и атомных системах, взаимодействующих с ними»); вед. инженер кафедры физики полимеров и кристаллов Эльманович Игорь Владимирович («Оптимизация активного слоя электрода фосфорнокислотного топливного элемента с полимерной матрицей»).

 

Публикации.

 

Афанасьев В.Н. Управление нелинейными неопределёнными динамическими объектами;

Васильев С.Н., Рутковский В.Ю., Филимонов Н.Б. и др. Проблемы управления сложными динамическими объектами авиационной и космической техники;

Гончаров А.С., Ирошников Н.Г., Панченко В.Я. и др. Современные лазерно-информационные технологии;

Горшкова О.М., Горецкая А.Г., Корешкова Т.Н. и др. Методы лабораторных и полевых исследований;

Исаева А.В., Чернецка А.А., Шехт М.Е. Государственно-отраслевое планирование организации НИОКР в трубопроводном транспорте США;

Перепёлкин Е.Е., Репникова Н.П., Иноземцева Н.Г. Точные решения для задач системы многих взаимодействующих частиц;

Попов В.Ю. и др. Актуарное оценивание в обязательном пенсионном страховании: проблемы оптимизации;

Пытьев Ю.П. Возможность как альтернатива вероятности. Математические и эмпирические основы, применения;

Саввин В.Л. Генерация и усиление микроволн;

Сарданашвили Г.А. Кризис научного познания: Взгляд физика;

Afanas’ev V.N. Viscosity Solution for Design of Control Nonlinear Uncertain Systems;

Sardanashvily G. Handbook of Integrable Hamiltonian Systems.

 

 

Авакянц Л.П., Колесников С.В., Салецкий А.М. Волны де Бройля. Соотношение неопределённостей;

Баскин И.И., Варнек А.А. Введение в хемоинформатику. Ч. 2, 3;

Бутузов В.Ф. Числовые ряды. Функциональные последовательности и ряды;

Буханов В.М., Васильева О.Н., Жукарев А.С. и др. Электричество и магнетизм. Разработка семинарских занятий;

Варламов В.В., Ишханов Б.С., Комаров С.Ю. и др. Атлас оцененных сечений парциальных и полных фотонейтронных реакций;

Варламов В.В., Ишханов Б.С., Комаров С.Ю. и др. Карта атомных ядер и основные свойства ядер вблизи долины стабильности;

Губин С.П., Илюшин А.С. Физико-химические проблемы наночастиц, графена, наноформ углерода и материалов на их основе;

Денисов В.И. Introducction a la Electrodinamica de kes medios materiales. Серия Россия-миру;

Емельянов Н.В. Основы теории возмущений в небесной механике;

Илюшин А.С., Прудников И.Р., Якута Е.В. Современные проблемы физики конденсированного состояния вещества. Избранные главы;

Ишханов Б.С., Имашева Л.Т., Колбасова Д.Д. и др. Атомные ядра вблизи границы нуклонной радиоактивности;

Коротеева Л.И., Коротеева Е.Ю. Технология и оборудование для получения волокон и нитей специального назначения;

Кузьменков Л.С. Теоретическая физика: Классическая механика;

Миронова Г.А., Брандт Н.Н., Васильева О.Н. и др. Молекулярная физика и термодинамика. Разработка семинарских занятий;

Митин И.В., Быков А.В., Салецкий А.М. Оптика. Разработка семинарских занятий;

Мурсенкова И.В., Сысоев Н.Н., Уваров А.В. Основы физической гидродинамики: уравнения, граничные условия, простейшие примеры;

Никитин Н.В., Томс К.С., Фотина О.В. Аксиомы квантовой механики;

Никитин Н.В., Шарапова П.Р., Колотинский Н.В. Сборник задач по квантовой физике;

Николаев В.И., Бушина Т.А. Физика: учимся размышлять;

Николаев П.Н., Николаева О.П. История и методология физики. Т. 3. История классической физики;

Петрова Г.П., Сергеева И.А. Тепловое излучение;

Пименов А.Б. Задачник по теоретической механике;

Прудников В.Н., Салецкий А.М., Родионов И.Д. и др. Магнитокалорический эффект. Специальный физический практикум;

Рашкович Л.Н. Физика кристаллизации;

Сысоев Н.Н., Селиванов В.В., Хахалин А.В. Физика горения и взрыва. Ч. 3: Физические основы взрывных технологий»;

Шепелев А.В., Китаева Г.Х. Механика: краткий курс;

Шепелев А.В., Китаева Г.Х. Электричество и магнетизм: краткий курс;

Широков Е.В. Физика микромира;

Щепетилов А.В. Введение в дифференциальную геометрию.