22 мая умер Анатолий Иванович Акимов, проработавший на кафедре оптики и спектроскопии больше 30 лет. Он был ее живой историей. Тем, кто учился на кафедре в 60-е – 70-е годы, трудно представить кафедру без Анатолия Ивановича. Его занятия в практикуме делали интересной любую оптическую задачу, он умел понятно объяснить и самые сложные, и самые простые вещи. Невероятно скромный, Анатолий Иванович, был одним из самых титулованных сотрудников кафедры. В 1985 году он получил премию 1 степени Министерства высшего и среднего специального образования СССР «За лучшую научную работу», в 1989 году вместе с Л.В.Левшиным и Б.И.Степановым стал лауреатом Государственной премии СССР за внедрение нового поколения красителей для лазеров. И хотя в 1977 году в силу не зависящих от него причин он перешел работать на другую кафедру, он до конца своих дней очень живо интересовался всем, что происходило на кафедре оптики. Добрая память о нем навсегда сохранится у всех сотрудников кафедры оптики.

     Кафедра оптики, спектроскопии и физики наносистем 

Заведующий кафедрой

д.ф.-м.н., профессор, член-корреспондент РАН,

 Ковальчук Михаил Валентинович

На кафедре ведутся исследования по взаимодействию лазерного и синхротронного излучения с веществом, по различным аспектам когерентной оптики, по квантовой электронике и волоконной оптике, а также оптических методов в области нанотехнологий.

Кроме физфака, наши студенты выполняют работы в базовых институтах: НИИ ядерной физики МГУ, НИЦ “Курчатовский институт”, Институт кристаллографии им. А.В.Шубникова РАН, Физический институт им. П.Н.Лебедева РАН, Институт общей физики им. А.М.Прохорова РАН.

Научные направления кафедры 

Синхротронное излучение (СИ)(ссылка)

Вакуумная ультрафиолетовая спектроскопия твердого тела. Сцинтилляторы и быстрые люминофоры. Рентгеноструктурный анализ. Получение полимерных материалов с заданными свойствами. Ангиография (оперативная рентгеноскопия состояния кровеносных сосудов). Неразрушающий контроль и сертификация медикаментов. Микрохирургия. Рентгеновская микротомография. Рентгеновская литография (позволяет на два порядка уменьшить размеры элементов электронных схем). Динамика структурных перестроек органических молекул живых объектов (“рентгеновское кино”)‏. Исследования в лаборатории ведутся в тесном сотрудничестве с российскими из Московского института стали и сплавов и зарубежными учеными из Института монокристаллов (Харьков, Украина), ЦЕРНа (Швейцария), Института света и материи (Лион, Франция), Университетов Гамбурга (Германия), Тарту (Эстония). Регулярно проводятся измерения с использованием различных методик, не ограничивающихся люминесцентной спектроскопией, а включающих в себя также фотоэлектронную спектроскопию, малоугловое рассеяние, дифракционные методы. Также проводятся исследования в немецком центре синхротронного излучения DESY (Гамбург, Германия), в европейском центре синхротронного излучения ESRF (Гренобль, Франция); начиная с прошлого года на станции FinEstBeAMS накопителя MAXIV (Лунд, Швеция). Участие студентов в подобных экспериментах позволяет им не только осваивать новые современные экспериментальные методики, но и расширять свой научный кругозор, общаясь с учеными из других стран, специализирующимися в других научных областях.

Когерентная оптика (ссылка)

Распространение лазерных пучков в турбулентной атмосфере. Возникновение и распространение световых волн с фазовыми сингулярностями. Лазерные пучки с фрактальной структурой. Фрактальная оптика. Многослойные апериодические структуры. Импульсная и хаотическая генерация мощных газовых лазеров. Обращение волнового фронта излучения при взаимодействии в нелинейных средах. Сингулярности корреляционных функций. 

Волоконно-оптическая связь (ссылка)

Физические проблемы волоконно-оптической связи. Физические процессы в лазерах с управляемыми спектрально-временными характеристиками. Полупроводниковые источники излучения и светодиоды

Физика наносистем (ссылка)

Физика конденсированного состояния вещества. Физика наноструктур. Рентгеноструктурный анализ. Электронная микроскопия. Ионная спектроскопия. Поверхностные явления. Конвергентные НБИКС-технологии.

Темы курсовых работ кафедры для студентов 2го курса

Направление — синхротронное излучение и его применения

Научный руководитель направления:

доцент Каменских Ирина Александровна, комн. 1-83,

тел. (495) 939 3169; e-mail: ikamenskikh@bk.ru

Более чем столетняя история поиска и создания новых неорганических сцинтилляторов продолжается: новые эксперименты и методики предъявляют новые требования к свойствам применяемых в них детекторов. В физике высоких энергий регистрация редких событий подразумевает использование ускорителей c высокими потоками; время-пролетные методики регистрации как в физике высоких энергий, так и в медицине, например, в позитрон-эмиссионной томографии, подразумевают временное разрешение, измеряемое десятками пикосекунд. Самые быстрые современные неорганические сцинтилляторы могут обеспечить не менее сотен пикосекунд. Проводимые в настоящее время исследования процессов релаксации электронных возбуждений с фемтосекундным разрешением позволяют получить информацию о переходных процессах и, возможно, выбрать из них те, на основе которых будут созданы принципиально новые сцинтилляторы.

Темы курсовых работ по направлению

1. Как заставить алмаз люминесцировать?
2. Как вернуть потерянную энергию в наночастицу?
3. Сверхбыстрые сцинтилляторы на основе перовскитов
4. Сцинтилляторы и люминофоры на основе смешанных кристаллов
5. В поисках идеального сцинтиллятора.Создание твердых растворов как способ контроля и совершенствования люминесцентных свойств
6. Синхротронное излучение в спектроскопии твердого тела
7. Сцинтилляторы в физике высоких энергий (большой адронный коллайдер)
8. Стимулированное излучение (вспышка) и запоминающие экраны.

Работа подразумевает ознакомление с литературой по следующим темам:

Физика неорганических сцинтилляторов.

Применение сцинтилляторов.

Процессы релаксации энергии высокоэнергетических возбуждений в диэлектриках.

А также творческую часть — предложить процессы, на которых можно создать новые пикосекундные детекторы.

Направление — когерентная оптика

Научный руководитель направления:

д.ф.-м.н., профессор Короленко Павел Васильевич,  

комн. 2-07, Южное крыло факультета (НИИЯФ), тел.(495)939-5740,  e-mail: pvkorolenko@rambler.ru

В рамках междисциплинарных исследований, проводимых на кафедре, в лаборатории когерентной оптики изучаются свойства разнообразных самоподобных объектов (наноструктурированные кластеры, оптические элементы с фрактальной структурой, световые поля со скейлинговыми свойствами). Работа ведется по следующим направлениям: 1) исследование процессов самоорганизации и оптических свойств фрактальных структур; 2) анализ природы и роли эстетических представлений при обработке оптической информации о фрактальных объектах; 3) разработка физических основ арттерапии, используемой в медицине для улучшения психофизиологического состояния пациентов. Проводимая в лаборатории в рамках общей тематике по лазерной физике работа требует совершенствования программного обеспечения и расширения возможностей компьютерных технологий при разработке методов повышения качества лазерного излучения. Среди этих методов следует отметить способ улучшения качества лазерных пучков на основе метода обращения волнового фронта, методы диагностики структуры лазерных пучков при их распространении в турбулентных (в частности, атмосферных) трассах, подходы к оптимизации пространственно-временной структуры мощных быстропроточных лазеров и лазеров, работающих в многоканальном режиме генерации. Проводится сопоставление экспериментальных данных  с результатами компьютерного моделирования работы новых лазерных систем.

Темы курсовых работ по направлению

1. Оптико-физические основания арттерапии как нового направления медицинской коррекции психического состояния пациентов
2. Использование вихревых световых пучков в системах атмосферной оптической связи нового типа
3. Компьютерное моделирование процессов формирования световых пучков со сложной пространственной структурой – важный элемент совершенствования оптических диагностических устройств
4. Трансдисциплинарный характер физической оптики: эстетические аспекты оптических исследований в контексте положений современной эстетики.
5. Свойства фрактальных многослойных систем с метаматериалами – путь к созданию новой элементной базы оптических устройств.
6. Свойства наноструктурированных дендритных образований и их использование в медицине.
7. Принципы и устройства для синхронизации мод в твердотельных лазерах нового поколения.
8. Нелинейная динамика генерации лазеров с акусто-оптическим модулятором в резонаторе.
9. Моделирование неустойчивостей, автоколебаний и хаоса в твердотельных и газовых лазерах
10. Разработка физических моделей волоконных лазеров, использующих редкоземельные и висмутовые активные центры. Сравнение с экспериментом.
11. Лазерные и нелинейно-оптические методы в медицине
12. Сингулярная оптика – новая область физической оптики
13. Обращение волнового фронта светового излучения: применения в науке и технике.

Самоподобие и золотые пропорции во фрактальном распределении интенсивности излучения по слоям многослойной системы.

 Золотые пропорции в здании Московского университета

 Вопрос для желающих подумать:

Чем можно объяснить сходство формы интенсивности излучения в многослойной структуре и очертаний главного здания МГУ, этого замечательного красоте архитектурного сооружения?

Направление – физические проблемы волоконно-оптической связи и оптические датчики

Научный руководитель направления:

д.ф.-м.н.,профессор Наний Олег Евгеньевич,

 комн. 1-78, e-mail: naniy@t8.ru

Практическая значимость темы исследования обусловлена революционными изменениями в волоконно-оптических сетях связи, вызванных заменой традиционных систем связи с прямым детектированием новым поколением когерентных систем и растущими потребностями в объемах передаваемой по волоконно-оптическим линиям связи информации.

Темы курсовых работ по направлению

1. Светодиоды в волоконной оптике
2. Оптические и электрические свойства светодиодных гетероструктр.
3. Светодиоды в медицине
4. Светодиоды в растениеводстве и фитоосвещении
5. Оптика светодиодов и изделий на их основе
6. Оптические и электрические свойства органических светодиодов
7. Когерентные оптические системы связи с цифровой обработкой сигналов.
8. Принципы работы и перспективы практического использования терабитных суперканалов в волоконно-оптических сетях связи.
9. Нелинейные искажения сигналов в когерентных оптических системах связи.
10. Форматы модуляции в когерентных системах связи.
11. Методы увеличения скорости передачи информации в оптических линиях связи.
12. Когерентные волоконно-оптические рефлектометры и их применения.
13. Методы увеличения дальности работы распределенных волоконно-оптических датчиков внешних воздействий.
14. «Медленный свет»: физические механизмы и технические применения
15. Цифровая обработка оптических сигналов в системах связи

Направление – физика наносистем.

 Научный руководитель:

к.ф.-м.н., доцент Стремоухов Сергей Юрьевич,

к. 3-28, тел. (495)939-4414, e-mail: sustrem@gmail.com

Темы курсовых работ по направлению

1. 1. Многоволновая дифракция рентгеновских лучей.
2. Исследование органических многослойных систем методом стоячих рентгеновских волн.
3. Пленки Ленгмюра-Блоджетт как модель биологических мембран.
4. Методы получения наночастиц.
5. Биосистемы в нанотехнологии.
6. Наносистемы для адресной доставки лекарств.
7. Синхротронное излучение для диагностики наносистем.
8. Рентгеновские лазеры на свободных электронах.
9. Методы исследования атомной структуры вещества.
10. Высокотемпературные сверхпроводники 2 поколения.
11. Нейровычислительные устройства: вчера, сегодня, завтра.
12. Терагерцовое излучение как инструмент диагностики нано- и биосистем.
13. Методы генерации терагерцового излучения

Есть вопросы?

Обращайтесь:

к Вохник Ольге Михайловне,  e–mail: vokhnik@rambler.ru,

к Гринь Людмиле Евгеньевне, тел.моб. 8-926-520-54-55,

Кафедра оптики, спектроскопии
и физики наносистем
приглашает студентов 2-го курса
к выполнению курсовой работы
Темы курсовых работ для студентов 2 курса (.pdf)