МГУ–2016: Физический факультет

Юбилеи. Исполнилось 85 лет кафедре физической электроники. Кафедра была образована в 1932 г. на базе лаборатории электрических явлений в газах при Институте физики МГУ. Научной основой, на которой выросла кафедра, были классические работы выдающихся профессоров А.Г. Столетова по фотоэффекту, П.Н. Лебедева по электромагнитным колебаниям и волнам и С.А. Богуславского по кинетике электронов в электрических и магнитных полях. Основателем и первым её заведующим кафедрой был проф. Н.А. Капцов. В лаборатории Н.А. Капцова выполняли дипломные работы Г.В. Спивак, Э.М. Рейхрудель и С.Д. Гвоздовер. Два направления исследований, выделившиеся в это время в качестве приоритетных – физика плазмы и газовых разрядов и твердотельная электроника не потеряли своей актуальности и успешно развиваются на кафедре и сегодня.

В 1986–2015 гг. кафедрой заведовал проф. А.Ф. Александров, с 2016 г. – проф. В.С. Черныш. В настоящее время на кафедре работает 41 сотрудник, среди которых 9 докторов и 19 кандидатов наук. Научные исследования на кафедре проводятся в рамках сотрудничества с институтами РАН, Зеленоградским научным центром, рядом научных центров Европы и Юго-Восточной Азии.

2016 г. Сотрудники кафедры физической электроники

Кафедра располагает большим парком современного научного оборудования: растровыми электронными микроскопами; Оже- и КР-спектрометрами; рентгеновскими микроанализаторами; ускорителями тяжёлых ионов; сверхвысоковакуумными камерами, оснащенными масс-спектрометрами и источниками ионов и электронов; установками для лазерного, ионно-лучевого и плазменного напыления тонких плёнок; установками для изучения ВЧ разряда низкого давления и др.

Подготовка студентов и аспирантов ведётся по специальностям «Физика плазмы» и «Физическая электроника». Преподаются свыше 20 специальных курсов, работают 3 специальных практикума. Наряду с основными курсами читается блок лекционных курсов, ориентированных на изучение физических основ современных технологий микро- и наноэлектроники и материаловедения.

Кафедра обеспечивает работу докторского диссертационного совета Д 501.001.66.

Сотрудники участвуют в работе различных советов РАН, Минобрнауки РФ; являются членами редколлегий ряда научных журналов, членами программных и оргкомитетов многих международных и всероссийских конференций по тематике научной работы кафедры. Кафедра – один из основных организаторов международных конференций «Взаимодействие ионов с поверхностью» и «Звенигородской конференции по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу». Издан буклет «Кафедре физической электроники 85 лет».

 

15 июля исполнилось 90 лет со дня рождения Хохлова Рема Викторовича (1926–1977), выдающегося российского физика, талантливого организатора науки и высшего образования, ректора МГУ (1973–1977), вице-президента АН СССР, основателя и заведующего кафедрой волновых процессов. Специалист в области нелинейной оптики, нелинейной акустики, лазерной физики и химии, квантовой электронике, когерентной гамма-оптике, теории нелинейных колебаний и волн. Создатель крупной научной школы по физике волновых процессов. В 1962 г. вместе с проф. С.А. Ахмановым он организовал на физическом факультете первую в СССР лабораторию нелинейной оптики. Учёные впервые предложили схемы параметрических усилителей и генераторов света с плавно перестраиваемой частотой. В этом же году вместе с А.И. Ковригиным была получена синхронная генерация второй оптической гармоники, а позднее созданы мощные генераторы высших оптических гармоник (со 2-й по 5-ю). Под руководством Р.В.Хохлова были установлены основные особенности генерации гармоник, разностных и суммарных частот, параметрического усиления при разных уровнях начальных интенсивностей с учётом фазовой расстройки. Р.В.Хохловым совместно с В.Т. Платоненко впервые разработана классическая теория вынужденного комбинационного рассеяния.

На базе лаборатории в 1965 г. была организована кафедра волновых процессов. Р.В. Хохлов, С.А. Ахманов, А.И. Ковригин, В.В. Фадеев и А.С. Пискарскас экспериментально реализовали параметрический генератор света, в котором вторая гармоника неодимового лазера преобразовывалась в перестраиваемое по частоте инфракрасное излучение. Р.В. Хохлов вместе с А.П. Сухоруковым вёл интенсивные работы по развитию математического аппарата нелинейной оптики применительно к реальным лазерным пучкам и импульсам. Ими были получены уравнения, учитывающие дифракцию взаимодействующих пучков, которые составляют в настоящее время основу квазиоптики диспергирующих анизотропных нелинейных сред. Полученные результаты позволили сформулировать принцип оптимальной фокусировки в удвоителях частоты, понять явление дифракционной некогерентности, предсказать трехволновую взаимофокусировку и параметрически связанные солитоны на квадратичной нелинейности. Был предложен новый подход к описанию лазерного просветления облачной среды на основе введения водности, изменяющейся при лазерно-индуцированном испарении жидких аэрозолей. Совместно с Д.П. Криндачем были выполнены первые эксперименты по тепловой самодефокусировке непрерывного лазерного излучения в нелинейных жидкостях.

Совместно с Ю.А. Ильинским были начаты исследования по когерентной гамма-оптике. В работах 1960–1970 гг., начатых вместе с С.И. Солуяном и продолженных совместно с О.В. Руденко, А.С. Чиркиным, Е.А. Заболоцкой, был фактически развит математический аппарат современной нелинейной акустики. Подходы, использованные в оптике при описании самовоздействия лазерных пучков, были нетривиальным образом обобщены на задачи нелинейной акустики. Полученное уравнение для акустических пучков (называемое теперь уравнением Хохлова–Заболотской) оказалось плодотворным инструментом для решения широкого круга практически важных проблем, в т.ч. развития теории параметрических гидролокаторов.

По инициативе Р.В. Хохлова в нашей стране с 1965 г. стали проводиться симпозиумы, а затем конференции по когерентной и нелинейной оптике (ICONO/LAT). Памятником Р.В. Хохлову является корпус нелинейной оптики физического факультета, названный его именем. В нём находится кафедра общей физики и волновых процессов, отметившая в 2015 г. 50-летие.

26 мая Учёный совет физического факультета провёл торжественное заседание, посвящённое юбилею.

 

10 марта исполнилось 90 лет со дня рождения профессора-консультанта кафедры математики Васильевой Аделаиды Борисовны. Специалист в области теории сингулярных возмущений. Лауреат премии им. М.В.Ломоносова за цикл работ «Асимптотическая теория контрастных структур» (2003). Заслуженный профессор Московского университета (1996).

 

7 января исполнилось 75 лет со дня рождения заведующего кафедрой биофизики Твердислова Всеволода Александровича. Специалист в области биофизики, в т.ч. физических механизмов функционирования биологических мембран, транспорта ионов в клетках, происхождения жизни, проблем симметрии и самоорганизации в природных системах. Предложил принцип параметрического разделения жидких смесей в периодических полях в гетерогенных системах, реализующийся в биологических процессах и химических технологиях. Проводит теоретические исследования в области экологии, связанные с формированием автоволновых природных реакторов для уничтожения нефтяных загрязнений и рекультивации почвы как активной среды после антропогенных воздействий. В 1967 г. организовал и возглавил первый в стране реставрационный студенческий отряд, начавший восстановление Соловецкого монастыря на Белом море.

Лауреат премии им. М.В.Ломоносова (2001), премии им. М.В.Ломоносова за педагогическую деятельность (2009). Заслуженный профессор Московского университета (1999). Почётный работник высшего профессионального образования РФ (2004).

 

8 октября исполнилось 75 лет со дня рождения профессора кафедры магнетизма Прудникова Валерия Николаевича. Специалист в области природы магнетизма в магнитных материалах со сложной магнитной структурой. Экспериментально открыл аномальный эффект Холла в переходных парамагнитных металлах и сплавах. Внёс значительный вклад в создание и исследование физических свойств новых магнитных материалов для космической техники, которые могут быть использованы в магнитном охлаждении (магнитные рефрижераторы). Заведующий отделением дополнительного образования факультета с 2000 г. Был руководителем шести программ на отделении дополнительного образования, директором вечерней физико-математической школы, соавтором первого в МГУ государственного образовательного стандарта по дополнительному образованию «Разработчик профессионально-ориентированных компьютерных технологий». Автор и соавтор учебных пособий для общеобразовательной  школы, в т.ч. учебника «Современное естествознание для гуманитариев», который стал победителем I всероссийского конкурса «Учебники XXI в.». Подготовил магистерскую программу «Магнитные материалы в нанотехнологии». Награждён медалью ордена «За заслуги перед Отечеством» (II ст. – 2005).

 

16 октября исполнилось 75 лет со дня рождения профессора кафедры теоретической физики Жуковского Владимира Чеславовича. Специалист в области классической и квантовой теории синхротронного излучения. Создал квантовую теорию синхротронного излучения в сверхсильном (квантующем) магнитном поле, а также в неоднородном магнитном поле, теорию резонансных квантовых процессов высших порядков во внешних полях, исследовал структуру вакуумного состояния неабелевых калибровочных полей, а также воздействие внешних (фоновых) полей на ход квантовых процессов при высоких энергиях. Выполнил большой цикл работ по теме: физические эффекты в квантовой теории поля, обусловленные внешними калибровочными полями, конечной температурой и плотностью вещества.

 

17 сентября исполнилось 70 лет со дня рождения декана факультета Сысоева Николая Николаевича. Специалист в области физической газо- и гидродинамики, плазменной аэродинамики, физики горения и взрыва. Ведёт работы, связывающие передовые фундаментальные и прикладные исследования МГУ и предприятия оборонно-промышленного комплекса страны, реализующие потенциал изобретений и разработок университета специального и двойного назначения. Награждён медалью ордена «За заслуги перед Отечеством» (II ст. – 2005). Почётный работник высшего профессионального образования РФ (2005).

 

Новое в структуре. Открылся учебно-методический центр литографии и микроскопии (6 июля). Центр является результатом сотрудничества физического факультета и концерна Carl Zeiss, лидера в области электронной микроскопии. Решение о создании центра было принято в 2014 г. В чистых помещениях центра установлено современное оборудование для прецизионной электронной литографии и для электронной и оптической микроскопии: растровый электронный микроскоп ZEISS Supra 40 в комплексе с электронно-литографической системой RAITH Elphy, на апробации впервые в России находятся электронный микроскоп ZEISS GeminiSEM 300. «Это первая лаборатория в стенах физического факультета, где оборудована и сертифицирована чистая комната, созданы все условия не только для научной работы, но и для изготовления прототипов устройств современной наноэлектроники. Направления работы самые разные: это наноэлектроника, одноэлектроника, сверхпроводниковая электроника, разработка и исследования молекулярных и одноатомных структур, полевых и зарядовых сенсоров с нанометровым пространственным разрешением, наноразмерных биосенсоров, наноэлектромеханических систем и многое другое. В лаборатории будут проводиться работы по междисциплинарным проектам с привлечением научных групп других факультетов и подразделений МГУ», – сказал Н.Н. Сысоев.

 

В церемонии открытия учебно-методического центра литографии и микроскопии приняли участие ректор В.А. Садовничий, декан факультета Н.Н. Сысоев и управляющий группы компаний ОПТЭК, М.С. Игельник	Электронный микроскоп ZEISS GeminiSEM 300

 

 

11 февраля 2016 г. на пресс-конференции в Вашингтоне учёные объявили об обнаружении гравитационных волн, существование которых еще 100 лет назад предсказал Альберт Эйнштейн. В этом крупнейшем научном открытии принимали активное участие исследователи физического факультета. До последнего времени научную группу возглавлял чл.-корр. РАН В.Б. Брагинский, один из пионеров гравитационно-волновых исследований.

Гравитационные волны впервые были обнаружены в США в 2015 г. Их зафиксировали два детектора Лазерной интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории (LIGO) в Ливингстоне (шт. Луизиана) и Хэнфорде (шт. Вашингтон). Работу обсерватории и анализ получаемых данных обеспечивает научная коллаборация LSC – коллектив в составе более 1000 учёных из научных центров США и 14 других стран, в т.ч. России, которую представляют, в частности, научная группа физического факультета. Сообщение о регистрации гравитационных волн было опубликовано в журнале Physical Review Letters, 116, 061102 (2016).

Открытие гравитационных волн имеет огромное значение для современной науки. Учёные могут уже не только видеть, но и слышать далекую Вселенную (гравитационно-волновые детекторы принимают сигналы в диапазоне звуковых волн). Несомненно, это поможет решить многие загадки мироздания.

Первая попытка экспериментального обнаружения гравитационных волн была предпринята примерно через 50 лет после предсказания их существования Эйнштейном. Проблема состоит в том, что гравитационные волны, даже порождённые катастрофами вселенского масштаба, на Земле вызывают чрезвычайно слабый отклик. Первые эксперименты по фиксации гравитационных волн, поставил американский физик Дж.Вебер. Проф. В.Б. Брагинский был первым, кто создал гравитационно-волновой детектор на кафедре физики колебаний, проверил и не подтвердил результаты Вебера о детектировании сигналов гравитационных волн. Но хотя попытка Вебера оказалась неудачной, она положила начало исследованиям по созданию гравитационно-волновых детекторов. В.Б. Брагинский начал развивать теорию квантовых измерений, которую применил для анализа чувствительности гравитационно-волновых детекторов.

В настоящее время московская группа является общепризнанным лидером в области квантовых измерений для лазерных детекторов гравитационных волн и продолжает активную деятельность в этой области.

 

Конференции. Организованы и проведены:

– Ломоносовские чтения. Секция физики (18–27 апр.);

– XXIII международная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных по фундаментальным наукам «Ломоносов–2016. Секция “Физика”» (11–15 апр.);

– VIII международная конференция «Современные достижения бионаноскопии» (15–17 июня);

– XXIV международная конференция «Электромагнитное поле и материалы. Фундаментальные физические исследования» (18–20 нояб.);

– VIII международная молодёжная научная школа «Физика нейтрино, астрофизика элементарных частиц и смежные области физики высоких энергий, гравитации и космологии» (21–27 нояб.);

– 13^th Workshop on Numerical Methods for Problems with Layer Phenomena (6–9 апр.);

– XV всероссийская школа-семинар «Волновые явления в неоднородных средах» им. А.П. Сухорукова (5–10 июня)

– XIV научная конференция «Проблемы биологической физики» памяти Л.А. Блюменфельда (3 дек.);

– VI всероссийская летняя школа для учителей физики (27 июня – 1 июля).

 

Доктора и кандидаты наук 2016 г. Ст.н.с. кафедры физики низких температур и сверхпроводимости Зверева Елена Алексеевна защитила докторскую диссертацию «Магнитные фазовые диаграммы и спиновая динамика квазидвумерных магнетиков». Низкоразмерный магнетизм является одним из наиболее актуальных и быстро развивающихся направлений современной физики конденсированного состояния, что обусловлено перспективами изучения в квазиодномерных и квазидвумерных соединениях квантовых эффектов, не имеющих аналогов в классической физике. Возможность установления дальнего магнитного порядка в низкоразмерных магнетиках значительно ограничена из-за сильных флуктуаций магнитного параметра порядка и важной роли фрустрации и анизотропии. Большое количество увлекательных явлений возникает для таких фрустрированных систем, как, например, каскады спин-переориентационных фазовых переходов, плато намагниченности, локализованные магноны в непосредственной близости от поля насыщения, индуцированные магнитным полем нестабильности спин-пайерлсовского типа, гигантский магнитокалорический эффект, мультиферроичность, скирмионовые (вихревые) фазы, волны спиновой и зарядовой плотности, бозе-эйнштейновская конденсация и т.д. Конкуренция обменных взаимодействий в низкоразмерных спин-фрустрированных системах часто приводит к необычному критическому поведению вблизи фазовых переходов и экзотическим квантовым состояниям материи, таким как, например, спиновый лед или спиновая жидкость. В работе впервые исследован ряд новых квазидвумерных магнетиков с различной геометрией обменных связей, включая системы с решёткой типа пчелиных сот, с треугольной решёткой, с решёткой кагоме, с алмазной решёткой, страйп структуры и др. Оригинальный методический подход с использованием комплементарных методов объёмной магнитометрии и электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) позволил наиболее полно охарактеризовать статические и динамические свойства новых магнетиков. Получены приоритетные данные об основных закономерностях формирования основного квантового состояния, в т.ч. нетривиальных основных состояний в двумерных магнетиках, установлены магнитные фазовые диаграммы. В двумерных магнетиках с гексагональной решёткой («пчелиные соты») обнаружено нетривиальное антиферромагнитное состояние типа зигзаг, кроме того выявлено специфическое орбитальное упорядочение в антимонате кобальта-серебра, которое индуцирует выраженную иерархию обменных взаимодействий в магнитоактивных слоях. На основе анализа спиновой динамики нового треугольного антиферромагнетика антимоната лития-железа, проявляющейся в спектрах ЭПР, сделан принципиально важный вывод о возможности топологического перехода Березинского-Костерлица-Таулеса на треугольной решётке с образованием вихревой спиновой фазы. При исследовании двумерного фосфита натрия-железа со сложной геометрией магнитных связей продемонстрировано уникальное сосуществование двумерной и трёхмерной спиновой динамики в одном и том же соединении. Обнаружен целый ряд новых цепочечных (квазиодномерных) магнитных структур, и сделаны важные выводы о взаимосвязи размерности магнитной подсистемы и спиновой динамики.

Доц. кафедры общей физики и волновых процессов Никитин Сергей Юрьевич защитил докторскую диссертацию «Рассеяние лазерного излучения в однородных газовых и в жидких дисперсных средах». В работе представлены новые методы генерации оптического излучения и диагностики вещества, включая живую материю. В работе исследовано обратное вынужденное комбинационное рассеяние и нестационарное когерентное антистоксово рассеяние света в газах, а также рассеяние лазерного пучка в жидкой дисперсной среде, представляющей собой суспензию красных клеток крови. Предложен преобразователь частоты лазерного излучения, основанный на эффекте обратного вынужденного комбинационного рассеяния света. Показано, что преобразователь этого типа отличается компактностью и высокой эффективностью. Экспериментально продемонстрирована рекордно высокая эффективность преобразования лазерного излучения в излучение обратной стоксовой компоненты (96% по квантам) в кювете со сжатым водородом длиной 7 см. Разработана теоретическая модель, позволяющая проводить сверхбыстрые измерения давления и температуры газов на основе процесса нестационарного когерентного антистоксова рассеяния света. Показано, что с помощью пикосекундных лазерных импульсов можно измерить давление и температуру в заданной точке газообразной среды за время порядка одной миллиардной доли секунды. На основе анализа рассеяния лазерного пучка частицами, моделирующими клетки крови, предложены новые алгоритмы обработки данных в лазерной дифрактометрии эритроцитов в сдвиговом потоке (эктацитометрии). Эти алгоритмы позволяют оценивать параметры распределения клеток крови по деформируемости, а именно, среднюю деформируемость, дисперсию деформируемости и асимметрию распределения эритроцитов по деформируемости. Такие измерения важны для диагностики и лечения многих заболеваний, в т.ч. таких широко распространённых как сердечно-сосудистые заболевания и сахарный диабет.

Кандидатские диссертации защитили: физик кафедры математического моделирования и информатики Бикулов Дмитрий Александрович («Моделирование явлений переноса в пористых средах на гибридных суперкомпьютерных системах»); мл.н.с. кафедры нейтронографии Дадинова Любовь Александровна («Малоугловое рентгеновское рассеяние в исследовании трёхмерных структур бионанокомпозитов на основе ДНК и ряда белков, участвующих в катаболизме Escherichia coli в стационарной фазе роста»); вед. электроник кафедры физики колебаний Дьяконов Евгений Алексеевич («Брэгговская дифракция света на ультразвуке в средах с сильной оптической и акустической анизотропией»); асс. кафедры общей физики Жданова Надежда Григорьевна («Связь фотофизических параметров тирозиновых остатков в сывороточных альбуминах с изменением структуры белка под влиянием лигандов и денатурации»); мл.н.с. кафедры акустики Карзова Мария Михайловна («Нелинейные эффекты при отражении и фокусировке разрывных акустических волн в задачах атмосферной и медицинской акустики»); н.с. кафедры полупроводников Козлова Мария Владимировна («Особенности нелинейного поглощения при резонансном одно- и двухфотонном возбуждении экситонов в коллоидных квантовых точках CdSe/ZnS»); н.с. кафедры атомной физики, физики плазмы и микроэлектроники Колотинский Николай Васильевич («Сверхпроводящие квантовые решётки как широкополосные активные устройства»); вед. программист кафедры акустики Корольков Андрей Игоревич («Новые решения двумерных задач дифракции акустических волн на периодических решётках из поглощающих экранов и на импедансной полосе»); мл.н.с. кафедры оптики, спектроскопии и физики наносистем Крутяк Наталия Романовна («Оптические и люминесцентные свойства новых сцинтилляционных кристаллов вольфраматов и пути их улучшения»); мл.н.с. кафедры общей физики Кулешова Анна Александровна («Флуоресцентные характеристики наномаркеров семейства флуоресцеина в растворах сывороточных альбуминов»); мл.н.с. кафедры квантовой электроники Мамонов Евгений Александрович («Генерация второй оптической гармоники в планарных хиральных наноструктурах»); мл.н.с. кафедры фотоники и физики микроволн Михеев Димитрий Алексеевич («Динамика поперечных волн электронного потока в неоднородных электрических и магнитных полях»); техник кафедры квантовой статистики и теории поля Новосёлов Александр Андреевич («Исследование релятивистских и нерелятивистских квантовых систем с помощью вычисления континуальных интегралов методом Монте-Карло»); физик кафедры физической электроники Орликовская Нино Григорьевна («Поверхностные волны и резонансные явления в электронной плазме с плавными границами»); вед. инженер научного отдела Петрова Татьяна Андреевна («Математические аспекты эволюции цилиндрических вихрей в вязком теплопроводном газе»); инженер кафедры физики полимеров и кристаллов Шибаев Андрей Владимирович («Влияние низкомолекулярных и полимерных добавок на свойства практически значимых мицеллярных систем»).

 

Публикации. Факультет с 2013 г. издаёт периодический (2 номера в год) бюллетень «Новости науки физического факультета МГУ» .

 

 

Памяти Владимира Ильича Трухина

 

3 августа 2016 г. физический факультет понёс тяжелую утрату. Скончался профессор кафедры физики Земли Трухин Владимир Ильич (29.12.1933 – 3.08.2016), заведующий кафедрой в 1992–2014 гг., декан факультета в 1992–2012 гг. В.И.Трухин работал в МГУ с 1968 г., был проректором-начальником Управления академической политики и организации учебного процесса (1996–2001). Награждён орденами Дружбы (2011), Почёта (2005), «Знак Почёта» (1986), кавалера Академических пальм (Франция, 2003), медалью «Ветеран труда» (1990).

Лауреат премии Правительства РФ в области образования (2008), премии им. М.В.Ломоносова (2005), премии им. М.В.Ломоносова за педагогическую деятельность (2002). Заслуженный профессор Московского университета (1998).