МГУ–2016: Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В.Скобельцына

Юбилей. НИИЯФ исполнилось 70 лет. Проведено совместное заседание Учёного совета НИИЯФ и Учёного совета физического факультета (11 февр.).

 

Исполнилось 90 лет со дня рождения главного научного сотрудника лаборатории космофизических исследований Логачёва Юрия Ивановича. Работает в НИИЯФ 58 лет. Специалист в области экспериментальных исследований космической радиации в околоземном пространстве, в магнитосфере Земли, во внутренних и периферических областях Солнечной системы: солнечные и галактические космические лучи, рекуррентные и фоновые потоки частиц, рентгеновское и гамма-излучение Солнца. Автор и соавтор десятков экспериментов на различных космических аппаратах. При полёте Спутника-2 (1957) впервые проведены измерения космических лучей над значительной частью земной поверхности; при полёте Спутника-3 (1958) впервые были зарегистрированы частицы в высокоширотных областях геомагнитного поля, что рассматривается как открытие внешнего радиационного пояса Земли. На спутниках «Электрон» (1964) проведены обширные исследования радиационных поясов Земли, в результате которых выделено квазистационарное состояние пояса электронов, определена структура поясов и исследованы вариации, возникающие при различных магнитных возмущениях. Проведена серия важных экспериментов в изучении солнечных частиц, возникающих при вспышках на Солнце, потоков частиц при спокойном Солнце, в использовании электронов юпитерианского происхождения для изучения структуры внутренней гелиосферы. Под руководством Ю.И. Логачёва создана серия каталогов солнечных событий, связанных с ускорением протонов при вспышках на Солнце за период 1970–2009 гг. (более трёх полных циклов солнечной активности), в которых представлены 476 событий. Руководит группой сотрудников, разрабатывает проекты новых исследований, связанных, в частности, с радиационной опасностью длительных полётов в космос, как, например, при освоении Луны, экспедиции на Марс и к другим планетам.

Награждён орденом «Знак Почёта», медалью «За заслуги в освоении космоса» (2012). Лауреат Государственной премии СССР (1979) за работы в области космических исследований. В годы Великой Отечественной войны работал токарем на московском авиационном заводе. Заслуженный научный сотрудник Московского университета (1998). Почётный профессор Московского университета (2015).

 

Исполнилось 85 лет со дня рождения старшего научного сотрудника отдела физики атомного ядра Беднякова Александра Александровича. Специалист в области экспериментальных исследований явлений, сопровождающих прохождение быстрых ионов через вещество, воздействие высокоскоростных микрочастиц на поверхности различных материалов. Принимал активное участие в создании комплекса высоковольтных ускорителей ионов (на 300 и 500 Кэв) и руководил его работой до 1962 г. Получил экспериментальные данные по многократному рассеянию ионов He, N и О с энергиями до ~350 Кэв на нуклон и предложил методы учёта их перезарядки в мишени при теоретическом описании; получил экспериментальные данные о воздействии микронных частиц со скоростями до нескольких км/c на полупроводники.

 

Исполнилось 85 лет со дня рождения ведущего научного сотрудника отдела физики атомного ядра Машковой Евгении Сергеевны. Работает в НИИЯФ с 1973 г. Специалист в области физики ориентационных явлений взаимодействия ионов с твёрдыми телами, физики явлений рассеяния ионов поверхностями твёрдых тел, ионно-электронной эмиссии и распыления. В последнее время основное внимание уделяет исследованиям модификации и диагностики поверхностей конструкционных углерод-углеродных и углерод-керамических материалов, подвергающихся воздействию высокодозного ионного облучения.

Заслуженный научный сотрудник Московского университета (2004).

 

Исполнилось 85 лет со дня рождения ведущего научного сотрудника лаборатории космических лучей предельно-высоких энергий Хренова Бориса Аркадьевича. Работает в НИИЯФ с 1955 г. Специалист в области экспериментального исследования космических лучей сверхвысоких энергий. Им впервые получены экспериментальные данные о пространственном распределении мюонов с пороговой энергией 10 ГэВ. Исследованы пространственные корреляции мюонов вблизи оси ливня, изучены взаимодействия мюонов в многослойном детекторе и показано, что мюоны, сконцентрированные вблизи оси ливня, не уносят существенной доли первичной энергии ливня. Создан подземный мюонный магнитный спектрометр и с его помощью впервые изучено пространственно-энергетическое распределение мюонов в диапазоне энергий 10–500 ГэВ в составе ШАЛ. Данные о мюонах высокой энергии в составе ШАЛ составили существенную часть экспериментальных обоснований вывода о нарушении скейлинга при переходе от ускорительных энергий к сверхвысоким энергиям. По данным о зависимости среднего числа мюонов с пороговой энергией 100 ГэВ от числа частиц ШАЛ было получено указание на изменение ядерного состава первичного излучения в области излома энергетического спектра в соответствии с диффузионной моделью излома. Б.А.Хренов участвовал в разработке установки ШАЛ-1000 для изучения космических лучей предельно высоких энергий. С 2005 г. активно занимается исследованием УФ свечения ночной атмосферы Земли и транзинетных световых явлений. По данным спутников МГУ им и его коллегами проведена классификация транзиентных УФ вспышек в атмосфере, получено энергетическое и географическое распределение событий. Научный руководитель эксперимента «ТУС» на борту спутника «Ломоносов» (2016) – первого телескопа, предназначенного для регистрации космических лучей предельно высоких энергий (КЛ ПВЭ) с орбиты Земли по флуоресцентному свечению ШАЛ. Участник международной коллаборации JEM-EUSO.

Соавтор диплома на открытие излома в первичном энергетическом спектре космических лучей при энергии около 3×10¹⁵ эВ (1970). Лауреат премии им. М.В.Ломоносова (1989). Заслуженный научный сотрудник Московского университета (2001).

 

Исполнилось 80 лет со дня рождения ведущего научного сотрудника отдела экспериментальной физики высоких энергий Башинджагяна Георгия Леоновича. Физик-экспериментатор, участник и координатор ряда проектов физики космических лучей и ускорительной физики.

 

Исполнилось 80 лет со дня рождения ведущего научного сотрудника отдела физики атомного ядра Куликаускаса Вацловаса Станиславовича. Работает в НИИЯФ с 1964 г. Специалист в области физики взаимодействия заряженных частиц с твёрдым телом. В 60-е гг. провёл первые эксперименты, в которых был открыт эффект теней в ядерных реакциях на монокристаллах. С помощью методов, в основе которых лежит эффект теней и каналирование, изучил ряд вопросов физики твёрдого тела, относящихся к поведению дефектов структуры, возникающих при различных воздействиях на монокристаллы, по определению местоположения примесных атомов в элементарной ячейке. В последнее время ведёт работы по исследованию процессов накопления изотопов водорода и воздействия на материалы термоядерного реактора стационарной и мощной импульсной дейтериевой плазмы. Исследует состав потока распыленных частиц, формирующегося при взаимодействии пучков ускоренных ионов или импульсного лазерного облучения с поверхностью металлов и сплавов. Ядерно-физические методы исследования применяет для изучения механизмов формирования фотолюминесцентных наноструктур в полупроводниковых материалах. Лауреат Государственной премии СССР (1972).

 

Исполнилось 80 лет со дня рождения ведущего научного сотрудника лаборатории космофизических исследований Ныммика Рихо Альфредовича. Работает в НИИЯФ с 1967 г. Установил явление проникновения молекул воды в герметически закрытые газовые объёмы приборов, используемых для изучения УФ радиации в космосе (1968). Установил ряд закономерностей в пространственном распределении поселений и динамике населения (1966–1968). Участвовал в разработке крупнейшей в мировой практике эмульсионной камеры (44 литров или 175 кг), когда-либо экспонированной в космосе (ИСЗ «Интеркосмос-6», 1972). При помощи этой камеры в окрестности Земли были прямым методом зарегистрированы электроны галактических космических лучей предельно высоких энергией >10¹² эВ. При помощи взаимно перемещающихся диэлектрических трековых детекторов в эксперименте «Астро-2» на борту орбитальной станции «Салют-6» (май 1981 г.) были зарегистрированы высокоэнергичные, предположительно однократно заряженные ионы железа галактического происхождения. На основе одновременных измерений потоков частиц на двух разных орбитах ИСЗ установил, что зарядовое состояние ионов кислорода аномального компонента равняется +1. Соавтор динамической модели потоков частиц галактических космических лучей, которая с 2004 г. стала международным стандартом (ISO 15390). Разработал вероятностную модель флюенсов и пиковых потоков солнечных космических лучей. Определил радиационные условия для множества орбит ИСЗ (включая орбиту международной орбитальной станций) и для трасс межпланетных полётов. Установил особенности воздействия потоков частиц солнечных космических лучей на микроэлектронику космических аппаратов. Разработал основы анализа и установил наличие ряда систематических ошибок в общеизвестных мониторных данных потоков заряженных частиц.

Награждён орденом «Белой Звезды» (Эстонская Республика, IV ст. – 2006). Заслуженный научный работник Московского университета (2004).

 

Исполнилось 80 лет со дня рождения старшего научного сотрудника отдела физики атомного ядра Петухова Владимира Петровича. Работает в НИИЯФ с 1968 г. Специалист в области экспериментальной физики, физики атомных столкновений и физики рентгеновских лучей. Выполненные им приоритетные исследования поляризации характеристического рентгеновского излучения, возбуждаемого ускоренными заряженными частицами, внесли фундаментальный вклад в установление и изучение механизма выстраивания ансамбля атомов в ионно-атомных столкновениях. Получил новые экспериментальные данные по сечениям ионизации внутренних оболочек атомов протонами. В последе время исследует взаимодействия заряженных частиц с диэлектриками и их трансмиссии через диэлектрические капилляры, изучает возможность применения поликапиллярной рентгеновской оптики. Получил пионерские результаты в области рентгеновской литографии с использованием рентгеновских линз.

 

Исполнилось 80 лет со дня рождения ведущего научного сотрудника лаборатории наземной гамма-астрономии Фомина Юрия Анатольевича. Работает в НИИЯФ с 1960 г. Специалист в области анализа и интерпретации экспериментальных данных по широким атмосферным ливням от космических лучей сверхвысокой энергии. Впервые в нашей стране начал расчёты методом Монте-Карло трёхмерной картины развития широкого атмосферного ливня. При этом впервые был применён метод розыгрыша с ограниченным набором событий, который позднее стал широко использоваться для моделирования событий сверхвысоких энергий. Впервые показал существенную роль ядерно-каскадного процесса в формировании семейств гамма-квантов и адронов на высотах гор, что привело к кардинальному изменению подходов к анализу экспериментальных данных по рентгеноэмульсионным камерам. Предложил и разработал (совм. с Г.Б. Христиансеном) метод исследования продольного развития ШАЛ по форме импульса черенковского излучения ливня. Метод нашёл широкое применение на различных установках ШАЛ во всём мире. В последние годы занимается анализом экспериментальных данных, полученных на установке ШАЛ МГУ. В частности им проведено исследование распределений времён прихода широких атмосферных ливней и получено указание на существование хаотической динамики в распространении космических лучей.

 

Исполнилось 75 лет со дня рождения главного научного сотрудника отдела экспериментальной физики высоких энергий Басиладзе Сергея Геннадьевича. Специалист в области разработки систем съёма сигналов с детекторов, их он-лайн обработки и накопления данных ядерно-физического эксперимента. Сыграл ведущую роль в создании ряда больших систем сбора и регистрации данных крупнейших экспериментальных установок в нашей стране, в частности магнитного спектрометра установки СВД-2 в коллаборации МГУ-ИФВЭ-ОИЯИ, длительное время работавшего в ИФВЭ (Протвино). Разработал общую теорию реальных сигналов, в отличие от классических, имеющих физические ограничения на количество переносимой информации. В течение длительного времени занимался в DESY и CERN моделированием и программированием систем контроля электронной аппаратуры вершинных детекторов.

 

Исполнилось 75 лет со дня рождения старшего научного сотрудника отдела теоретической физики высоких энергий Мнацакановой Мелиты Николаевны. Работает в НИИЯФ более 45 лет. Получила конечно-энергетические аналоги ряда классических асимптотических теорем, в т.ч. неравенства Фруассара-Мартена и теоремы Померанчука; нашла представления и изучила инвариантные свойства канонических коммутационных соотношений в пространстве с индефинитной метрикой, нашла аналог теоремы единственности фон Неймана. Открыла класс амплитуд, для которых дисперсионные соотношения могут быть аппроксимированы их локальными аналогами. В некоммутативной квантовой теории поля доказала теорему реконструкции Уайтмана и определила кластерные свойства функций Уайтмана как в случае, когда время коммутирует с пространственными переменными, так и в том случае, когда все переменные не коммутируют.

 

Исполнилось 70 лет со дня рождения ведущего научного сотрудника лаборатории магнитосфер планет Беленькой Елены Семёновны. Работает в НИИЯФ с 1973 г. Исследовала взаимодействие межпланетного магнитного поля с магнитосферами Земли, Меркурия, Юпитера и Сатурна; сформулировала условия генерации продольных токов зоны каспа. Предложила механизм усиления магнитного поля у магнитопаузы быстро вращающейся планеты и за гелиопаузой. Для Земли и Юпитера смоделировала структуру магнитосферного магнитного поля и ионосферной конвекции при различных направлениях магнитного поля солнечного ветра. Исследовала зависимость от давления и магнитного поля солнечного ветра полярных сияний Сатурна. Рассчитала структуру двойного токового слоя дневной магнитопаузы. Обнаружила возникновение трёхмерных переходных токовых систем в высокоширотной магнитосфере при одновременном скачке динамического давления солнечного ветра и резком повороте его магнитного поля к направлению, антипараллельному моменту диполя планеты. Исследовала расположение внутренних краев астрофизических дисков относительно центрального тела в сильных магнитных полях. Подготовила для магистров кафедры физики космоса учебные курсы «Физика космической плазмы в Солнечной системе» и «Физика планетных магнитосфер и атмосфер».

Лауреат премии им. М.В.Ломоносова (2011). Заслуженный научный сотрудник Московского университета (2015).

 

Исполнилось 70 лет со дня рождения старшего научного сотрудника отдела физики атомного ядра Померанцева Владимира Назаровича. Работает в НИИЯФ с 1981 г. Специалист в области теоретической ядерной физики, квантовой теории рассеяния и теории малочастичных систем. Основные работы выполнены в рамках тем «Взаимодействие составных частиц и методы теории симметрии в ядерной физике» и «Теория систем нескольких тел и взаимодействие ядер с электронным окружением». Полученные результаты внесли важный вклад в решение проблем квантовой теории рассеяния, структуры лёгких ядер и нуклон-нуклонного взаимодействия, физики экзотических атомов. Им развита (соавт.) принципиально новая концепция ядерных сил, учитывающая мезонные и кварковые степени свободы. В рамках этой концепции была построена дибарионная модель нуклон-нуклонного взаимодействия, которая хорошо описывает данные нуклон-нуклонного рассеяния вплоть до энергий 1 ГэВ, свойства дейтрона и трёхнуклонных ядер. В последнее время разрабатывает новые подходы к решению задач рассеяния в мало-частичных системах, основанные на дискретизации непрерывного спектра с использованием базиса стационарных волновых пакетов. Разработал новый высокоэффективный метод решения уравнений Фаддеева для системы трёх нуклонов с реалистическими взаимодействиями, позволяющий проводить сложные расчеты трёхчастичного рассеяния на персональном компьютере. Алгоритм допускает параллельные вычисления с высокой степенью параллелизма на графическом процессоре, что позволяет ускорить все расчёты в десятки раз. При его активном участии развивается другой интересный и оригинальный подход, использующий дискретный аналог функции спектрального сдвига и позволяющий получать сечения рассеяния вообще без использования уравнений теории рассеяния – только на основе диагонализации полного гамильтониана системы. Рассчитал сечения всех процессов при столкновении высоко-возбуждённых экзотических атомов водорода с обычным атомом в широком диапазоне энергий и исследовал кинетику атомного каскада.

 

Исполнилось 70 лет со дня рождения заведующего отделом физики атомного ядра Чеченина Николая Гавриловича. Работает в НИИЯФ с 1974 г. Специалист в области физики взаимодействия излучений с конденсированными средами и материаловедения. Внёс заметный вклад в развитие работ по физике взаимодействия ионов и лазерного излучения с приповерхностными слоями твёрдых тел, в физику формирования дефектов и преципитатов в твёрдых телах, в физику микромагнетизма, в развитие ядерно-физических методов и электронной микроскопии для диагностики свойств приповерхностных слоёв и тонких плёнок. Соавтор открытия эффекта самоорганизации дефектов, образующихся при воздействии импульсного лазерного воздействия на поверхность полупроводников.

Читает спецкурсы «Физика металлов», «Физика полупроводников», «Физика фазовых превращений».

Лауреат премии им. М.В.Ломоносова (1998).

 

Исполнилось 70 лет со дня рождения ведущего научного сотрудника отдела ядерных реакций Юминова Олега Аркадьевича. Специалист в области физики деления атомных ядер и взаимодействия излучения с веществом. Развил ряд теоретических и экспериментальных методов исследования механизмов и временных характеристик ядерных реакций, динамических, статистических и статических свойств сильно деформированных возбуждённых состояний делящихся ядер. В рамках статистической теории ядерных реакций и метода оболочечной поправки предсказал и экспериментально обнаружил эффект временной задержки процесса вынужденного деления тяжёлых ядер. Природа этого эффекта обусловлена временем жизни возбужденных состояний во второй потенциальной яме. Экспериментальные исследования этого эффекта позволили получить уникальную информацию о структуре ядер при аномально больших деформациях. Получил данные о неэкспоненциальности законов распада тяжёлых возбуждённых ядер, плотности уровней и типе симметрии формы ядер в состояниях второй потенциальной ямы и параметрах барьеров деления для ряда ядер трансурановых элементов. Под его руководством в отделе разработаны радиофармпрепараты на базе изотопов ¹⁹⁹Tl и ²¹¹At для диагностики состояния кровотока сердечной мышцы и лечения рака щитовидной железы.

 

Новое в структуре. В структуру института введён отдел защиты информации (приказ №171 от 14.06.2016); исключён – отдел ядерных и космических исследований (приказ №169а от 15.09.2016).

 

Наука. Тематический план научно-исследовательской работы включает 33 темы. По данным информационно-аналитической системы «Наука–МГУ» в 2016 г. в НИИЯФ было опубликовано более 440 статей в высокорейтинговых научных журналах, более 80 учёных имеют индекс цитируемости свыше 1000.

 

 

28 апреля 2016 г. с российского космодрома Восточный на солнечно-синхронную орбиту высотой около 500 км был запущен спутник «Ломоносов». «Ломоносов» предназначен для изучения экстремальных явлений во Вселенной, таких как космические лучи предельно высоких энергий (КЛПВЭ), гамма-всплески, связанные с мощнейшими выбросами энергии при астрофизических процессах, а также взаимодействие энергичных частиц в околоземном космическом пространстве с земной атмосферой. Тестирование научной аппаратуры и оптимизация программных режимов её работы прошли успешно. Значимые данные были получены уже в течение первых месяцев работы спутника в тестовом режиме. На спутнике установлено несколько приборов, созданных учёными МГУ вместе со студентами, аспирантами и преподавателями университета: Орбитальный телескоп ТУС (Трековая УСтановка) – это первый инструмент, который регистрирует следы космических частиц – быстрые ультрафиолетовые (УФ) вспышки, возникающие при взаимодействии каскада вторичных частиц от КЛПВЭ с атомами воздуха на высотах в десятки километров; БДРГ (Блок Детекторов Рентген-Гамма), обеспечивающем регистрацию гамма-излучения с высоким временным разрешением и чувствительностью; прибор ДЭПРОН обеспечивает мониторинг радиационной обстановки в околоземном космическом пространстве; рентгеновский детектор UFFO (Ultra Fast Flash Observatory) фиксирует направление и время появления транзиента в рентгене и по этой информации направляет УФ-телескоп на его источник; прибор ИМИСС-1 (Институт математических исследований сложных систем) позволяет регистрировать и анализировать ускорения в условиях орбитального полёта спутника. Так как целью исследований на спутнике «Ломоносов» является изучение новых плохо изученных явлений, то каждый день работы спутника приносит ценную информацию. Уже были зарегистрированы гамма-всплески и повторяющиеся гамма-всплески от магнетара, как в нашей Галактике, так и в обозримой Вселенной.

 

1 декабря 2016 г. было получено первое изображение широкого атмосферного ливня (ШАЛ) в камере черенковского телескопа (Imaging Atmospheric Cherenkov Telescope) обсерватории TAIGA (Tunka Advanced Instrument for Cosmic Rays and Gamma Astronomy), расположенной в Тункинской долине Республики Бурятия. TAIGA – это международный проект. В создании обсерватории и проведении исследований, кроме российских институтов НИИЯФ МГУ, НИИПФ ИГУ, ОИЯИ, МИФИ, ИЯИ РАН, ИЗМИРАН, НГУ, принимают участие исследователи из Германии и Италии.

 

 

Сотрудники участвовали в работе, в результате которой были обнаружены водородоподобные pK-атомы, состоящие из p^–K⁺ или p⁺K^– мезонов. Эти атомы образованы при взаимодействии протонов с импульсом 24 ГэВ/c от ускорителя PS ЦЕРН с платиновой или никелевой фольгами-мишенями. Развал (ионизация) pK-атомов в этих же мишенях приводит к образованию pK-пар, так называемых «атомных пар», с небольшими относительными импульсами Q в их системе центра масс. В эксперименте DIRAC наблюдено 349±62 таких атомных pK-пар, что соответствует сигналу в 5.6 стандартных отклонений. Это является первым статистически значимым наблюдением странного димезонного pK-атома. Данный атом является простейшей адрон-адронной системой со странностью. Ставшее возможным измерение времени жизни pK-атома позволяет измерить модельно-независимым образом разность S-волновых длин пион-каонного рассеяния и проверить предсказания КХД для процессов с участием s-кварка при низких энергиях. Редакция Phys. Rev. Letters отнесла данную публикацию (B. Adeva et al. Observation of p⁻K⁺ and p⁺K⁻ Atoms. Phys. Rev. Lett. 117, 112001 (2016)) к числу лучших публикаций в этом журнале.

С помощью детектора АТЛАС на Большом адронном коллайдере в pp-столкновениях при √s = 7 и 8 ТэВ измерены отношения парциальных ширин распадов B_c⁺→J/ψD_s⁺ и B_c⁺→J/ψD_s^*+ к парциальной ширине распада B_c⁺→J/ψp⁺ и определена доля поперечной поляризации распада B_c⁺→J/ψ D_s^*+. Измеренные величины находятся в согласии с результатами измерений коллаборации LHCb. Теоретические предсказания, основанные на пертурбативной КХД, правилах сумм и релятивистской кварковой модели, удовлетворительно описывают измеренные характеристики. Измерены сечения рождения D^*±, D D^± и D_s^± мезонов в кинематической области 3.5<p_T(D)<100 ГэВ и |η(D)|<2.1 с помощью детектора АТЛАС в pp столкновениях при √s = 7 ТэВ. полученные результаты сравниваются с предсказаниями FONLL-, MC@NLO- и POWHEG-вычислений. Проведено изучение редких распадов B_s⁰→µ⁺µ^- и B⁰→µ⁺µ^- с помощью детектора АТЛАС в pp столкновениях при √s = 7 и 8 ТэВ. Измерена парциальная ширина редкого распада B_s⁰→µ⁺µ^- и наложен верхний предел на парциальную ширину редкого распада B⁰→µ⁺µ^-. Полученные величины согласуются с результатами коллабораций CMS и LHCb и с предсказаниями Стандартной модели на уровне двух стандартных отклонений. Исследованы характеристики распада B_s⁰→ J/ψφ с помощью детектора АТЛАС в pp столкновениях при √s = 7 и 8 ТэВ. Измеренные величины CP-нарушающей фазы φ_s, ширины распада Γ_s, разности ширин двух собственных массовых состояний ΔΓ_s и других параметров распада находятся в согласии с предсказаниями Стандартной модели.

Впервые выполнено теоретическое исследование угловых распределений электронов, вылетающих из атома при его ионизации бихроматическим полем (первой и второй гармоникой излучения) в условиях резонансного возбуждения промежуточного состояния. Программное обеспечение для расчётов создано в отделе электромагнитных процессов и взаимодействия атомных ядер. Сопоставлением с результатами численного решения нестационарного уравнения Шрёдингера выявлены пределы применимости теории возмущений на примере резонансного возбуждения основной гармоникой 1sà2p и 2pà4s’ переходов в атомах водорода и неона, соответственно. Результаты исследований явились основой для инициирования и интерпретации пионерского эксперимента на лазере на свободных электронах FERMI (Триест, Италия), в котором доказана временная когерентность излучения этого источника и осуществлено управление угловой анизотропией фотоэлектронов. В этой совместной с международной группой работе была достигнута рекордная на сегодняшний день временная точность управления квантовыми процессами в три аттосекунды (3×10^-18 с). Подробности эксперимента представлены в статье, опубликованной в феврале 2016 г. в журнале Nature Photonics (http://www.nature.com/nphoton/journal/v10/n3/full/nphoton.2016.13.html).

В июльском номере журнала Computer Physics Communications сотрудниками была опубликована статья (http://dx.doi.org/10.1016/j.cpc.2016.03.018), в которой представлен принципиально новый подход для расчёта на простом персональном компьютере сложных уравнений квантовой механики, для которых на западе используются мощные суперкомпьютеры. При этом персональный компьютер справляется с задачей быстрее. Авторы полагают, что такой подход может оказаться очень полезным для решения большого числа вычислительных задач в физике плазмы, электродинамике, геофизике, медицине и множестве других областей науки.

 

 

Разработана методика оценки качества сегментации многомерного временного ряда (МВР) на основе физических и математических критериев. Методика применена для оценки качества адаптивной сегментации МВР с часовым шагом, описывающего состояние магнитосферы Земли, с помощью нейронных сетей Кохонена и алгоритма k-средних, а также для оценки качества сегментации при решении 3 эталонных задач, доступных в Интернете.

В результате работ, связанных с развитием распределённых информационно-вычислительных систем (РИВС):

а) были обеспечены поддержка и обслуживание Tier3 ресурсного центра грид-инфраструктуры WLCG анализа данных с Большого адронного коллайдера, а именно участие в проведении моделировании событий в физике тяжёлых мезонов для эксперимента LHCb, а также хранение, обработка и анализ данных с эксперимента CMS;

б) разработан набор инструментов для управления Docker-контейнерами для повышения безопасности работы и обеспечения возможности изоляции задач различных пользователей друг от друга;

в) осуществлена организация и эксплуатация центра хранения и обработки данных эксперимента TAIGA, нацеленного на изучение гамма-излучения сверхвысоких энергий. В результате пользователи РИВС НИИЯФ имеют возможность наиболее удобным образом использовать в режиме удалённого доступа высокопроизводительные вычислительные ресурсы и ресурсы хранения данных для повышения эффективности своей работы.

 

 

В результате исследований высокоэффективных двусторонних концентраторных кремниевых солнечных элементов с электродами из плёнок прозрачных проводящих оксидов был получен ряд двусторонних солнечных элементов LGCell (LamonatedGridCell), параметры которых (КПД, верхняя граница рабочего диапазона концентрирования света С_max) находятся на самом высоком мировом уровне: КПД 18.2–18.8 / 14.9–15.4 и C_max 6.0×/7.3× (лицо/тыл).

Рассчитаны и реализованы спиновые вентили различной конфигурации на основе SF-многослойных наноструктур с сильными ферромагнетиками. Построена теория эффекта близости и обратного эффекта близости. Обнаружен новый эффект нелокальной наведённой намагниченности в композитных наноструктурах, состоящих из низкотемпературных сверхпроводников, ферромагнитных, и нормальных металлов, разработаны подходы для его теоретического обоснования.

Исследованы структура и термоэлектрические свойства тонких плёнок из плотно упакованных нанокластеров ряда металлов (Au, Pd и Pt). Полученные данные позволили оценить термо-ЭДС такой плёнки. Показано, что плёнки могут выступать в качестве высокоэффективных термоэлектрических материалов. Предложена схема миниатюрного радиоизотопного термоэлектрического источника питания на основе Th-228. Эффективность ядерной батареи с термоэлектрическим преобразователем на основе металлических плёнок из нанокластеров может достигать значений 1.3%. Расчётные характеристики такого устройства сравнимы с параметрами обычной радиоизотопной батареи на основе Ni-63 (P.V. Borisyuk et al. Nanocluster metal films as thermoelectric material for radioisotope mini battery unit. Chemical Physics 478, 2–7 (2016)).

Предложен и теоретически обоснован оригинальный метод развёртки (стрикинг) фемтосекундных импульсов излучения рентгеновских лазеров на свободных электронах с помощью вращающегося терагерцового электромагнитного поля. Проведён теоретический анализ эксперимента, в котором атомы облучались синхронными импульсами ВУФ и инфракрасного линейно поляризованного излучения (Kazanskiy A.K. et al. Interference effects in angular streaking with a rotating terahertz field.// Phys. Rev. A (2016) V. 93, 013407).

 

Учебная работа. На физическом факультете сотрудники НИИЯФ ввели в программу магистратуры следующие новые спецкурсы:

для кафедры атомной физики, физики плазмы и микроэлектроники: Введение в молекулярную одноэлектронику; Квантовая химия и основы нанотехнологий; Многомасштабное моделирование процессов на поверхности; Основы физики газового разряда; Современные экспериментальные исследования основ квантовой механики; Технология производства микрочипов с наноразмерными элементами; Туннельные явления и электронный перенос в наноконтактах; Физика низкотемпературной плазмы; Физические проблемы применения плазмы в микротехнологии;

для кафедры квантовой теории и физики высоких энергий: Введение в физику массивных нейтрино; Квантование гравитационного поля; Космология в РТГ; Симметрии и аномалии в КТП; Теория поля в пространствах с границами;

для кафедры общей ядерной физики: Методы современной теории ядра; Релятивистская квантовая теория; Релятивистская кинематика; Структура адронов; Структура протона; Структура ядер; Теоретическая субмолекулярная физика; Теория групп в физике частиц; Физика деления, ядерные реакторы; Экспериментальная физика и астрофизика нейтрино; Электронные ускорители; Ядерные реакции. Взаимодействие нейтронов с веществом; Ядерные силы. Структура ядра; Ядерные степени свободы в атомных процессах; Аннигиляция позитронов (практикум);

для кафедры ускорителей и радиационной медицины: Медицинские ускорители и клиническая дозиметрия; Моделирование прохождения заряженных частиц через вещество; Радиационная диагностика; Радиационные технологии; Статистическая обработка физического эксперимента; Физика микроволн;

для кафедры физики космоса: Астрофизика космических лучей; Введение в современную космологию; Воздействие космической радиации на электронные приборы на борту космических аппаратов; Гидродинамика Солнца; Космонавтика для космофизиков; Основы гелиофизики; Физика космической плазмы в Солнечной системе; Физика планетных магнитосфер и атмосфер; Экспериментальные методы космофизики; Изучение интенсивности космического излучения на уровне моря с учётом различной геометрии установки (практикум);

для кафедры физики элементарных частиц: Гравитация и космология; Методы обработки экспериментальных данных; Современные методы анализа данных.

 

Конференции. Организованы и проведены:

– международная конференция «Спектроскопия систем многих частиц: атомов, молекул, кластеров и поверхностей/International Conference on Many Particle Spectroscopy of Atoms, Molecules, Clusters and Surfaces (MPS2016)» (23–26 авг.);

– международная конференция «The Lake Baikal Three Messenger Conference» (29 авг. – 2 сент.);

– всероссийская конференция «Успехи российской астрофизики–2016: теория и эксперимент» (19–20 дек.);

– XXXIV всероссийская конференция по космическим лучам (15–19 авг.);

– XI научная конференция «Физика плазмы в Солнечной системе» (15–19 февр.);

– II международное совещание коллаборации «Ломоносов/The Second International Lomonosov Collaboration Meeting» (1–3 нояб.);

– XLVI международная Тулиновская конференция по физике взаимодействия заряженных частиц с кристаллами (31 мая – 2 июня);

– XI фестиваль науки (7–9 окт.). Экспозиция института включала в себя макеты спутников: «Университетский–Татьяна», «Университетский–Татьяна-2» и «Ломоносов», а также макеты ракет-носителей «Союз» и «Союз-2.1а» (вывела «Ломоносов» на орбиту 28 апреля 2016 г.). Были проведены мероприятия «Повтори Нобелевский эксперимент», в котором приняли участие более 50 школьников, а также школьные учителя и другие взрослые; экскурсия по ускорительному комплексу в 19 корпусе НИИЯФ. Проведён традиционный телемост «Москва–ЦЕРН» (9 окт).

Сотрудниками в рамках мероприятия «Университетские субботы» прочитаны лекции: «Неуловимое нейтрино», «Научная программа спутника “Ломоносов”», лекция-практикум «Загадки атомных ядер»;

– XI молодёжная научная школа-конференция «Исследования космоса: микро- и макромир» (нояб.);

– XVII межвузовская научная школа молодых специалистов «Концентрированные потоки энергии в космической технике, электронике, экологии и медицине» (28–29 нояб.);

– зимняя юношеская космическая школа (30 янв. – 3 февр.);

– отборочная сессия 6-го российского чемпионата проекта «Воздушно-инженерная школа» совместно с Роскосмосом (30 янв. – 3 февр., http://roscansat.com/).

 

Кандидаты наук 2016 г. Кандидатские диссертации защитили: н.с. отдела микроэлектроники Бакурский Сергей Викторович («Эффект близости в джозефсоновских структурах с составными магнитными прослойками); мл.н.с. лаборатории физики плазмы и физических основ микротехнологии Богацкая Анна Викторовна («Новые методы усиления и генерации электромагнитного излучения в плазменных каналах, созданных в газах мощными ультракороткими лазерными импульсами и электронными пучками»); мл.н.с. отдела космических наук Назарков Илья Сергеевич («Структура и динамика крупномасштабных токов в возмущённой магнитосфере по данным спутниковых измерений»); мл.н.с. отдела космических наук Пулинец Мария Сергеевна («Магнитное поле в магнитослое и баланс давлений на дневной магнитопаузе»); мл.н.с. отдела экспериментальной физики высоких энергий Турчихин Семён Михайлович («Распады B_c⁺ мезона и поиск редкого распада B_s⁰→µ⁺µ^- в эксперименте ATLAS»).

 

Публикации.

 

Архиреева Е.Ю., Даньков Б.Н., Дубень А.П. и др. Автоколебательные процессы при обтекании тел с изломами образующей;

Загоруйко М.В. Земельная геральдика России, от прошлого к настоящему;

Пискарёв И.М., Иванова И.П., Самоделкин А.Г. и др. Инициирование и исследование свободно-радикальных процессов в биологических эксперимента;

Logachev Yu., Bazilevskaya G., Vashenyuk E. и др. Catalog of Solar Proton Events in the 23rd Cycle of Solar Activity. 1996−2008.

 

 

Анохина А.М., Свертилов С.И. Радио-, рентгеновская и гамма-астрономия. Ч. 1. Основные физические процессы;

Басиладзе С.Г. Электронные методы съёма, отбора и регистрации данных ядерно-физического эксперимента;

Варламов В.В., Ишханов Б.С. Базы ядерных данных в научных исследованиях;

Воронина Е.Н., Новиков Л.С. Математическое моделирование воздействия корпускулярных потоков на наноструктуры;

Галкин В.И. Моделирование основных явлений и эксперимента в физике космоса и физике высоких энергий. Практикум в 2-х ч.;

Ишханов Б.С. Микромир и Вселенная;

Ишханов Б.С., Дружинина А.В., Брюханова Н.А. и др. Двойной бета-распад;

Ишханов Б.С., Степанов М.Е., Третьякова Т.Ю. Семинары по физике частиц и атомного ядра;

Клёнов Н.В., Щёголев А.Е., Киселёв А.А. и др. Макроскопическая квантовая электроника: от основ к применениям. Учебное пособие в вопросах и задачах;

Коропченко Н.В., Красильников С.С., Мелкумова Е.Ю. и др. Атомный практикум. Закон Мозли;

Черняев А.П. Курс физики для медиков;

Черняев А.П. Ядерно-физические методы в медицине.