Кафедра физики твердого тела

Основные научные направления

• Структурная физика редкоземельных интерметаллических соединений. Исследование структуры, структурных и магнитных превращений в фазах высокого давления редкоземельных интерметаллических соединений и сплавов на их основе методами рентгеновского и дифракционного структурного анализа, мёссбауэровской спектроскопии и магнитных измерений. Структурные типы редкоземельных интерметаллических соединений. Теория структурных фазовых переходов в магнитоупорядочивающихся редкоземельных интерметаллических соединениях. Экспериментальные методы исследования структурных фазовых переходов в редкоземельных интерметаллидах. Структурные фазовые переходы в магнитоупорядочивающихся редкоземельных фазах Лавеса. Часть V. Структурные фазовые переходы и спиновые переориентации в квазибинарных и квазитернарных системах. Часть VI. Структурные фазовые переходы в редкоземельных интерметаллидах типа R3B, RB5 и R2B17.
• Рентгеновская фазоконтрастная томография. Метод рентгеновского фазового контраста - новый метод исследования внутренней структуры слабопоглощающих объектов, в том числе и медико-биологических. При этом доза поглощенного ионизирующего излучения на 1-2 порядка меньше по сравнению с традиционной рентгенографией. Основная идея метода заключается в анализе изображения объекта, образующегося в результате изменения фазы квазиплоской рентгеновской волны после ее прохождения через объект. Существуют две методики получения фазоконтрастных изображений. В первой из них неоднорродное распределениен интенсивности за объектом исследуется с помощью кристалла-анализатора, установленного в окрестности дифракционного отражения (фазодисперсионная интроскопия). Во второй методике детектор устанавливается на некотором расстоянии от объекта в области дифракции Френеля (рентгеновская in-line голография). На основе волнового подхода решены прямые задачи, т.е. развита теория формирования изображения объектов с известной структурой, что подтверждено экспериментально. Обратная задача рентгеновской фазоконтрастной томографии заключается в нахождении фазы и трехмерного пространственного распределения декремента преломления исследуемого объекта по данным интенсивности, измеренной двухкоординатным детектором. Исследуется влияние статистического шума в изображении на точность и однозначность решения обратной задачи восстановления внутреннего строения объекта в зависимости от величины статистических ошибок, разрешения детектора, формы и размеров объектов и ряда других параметров.
• Физика структурированных конденсированных систем, включая самоорганизующиеся и низкоразмерные. Из всего многообразия конденсированных систем особый интерес в настоящее время представляют наименее изученные из них, к которым следует отнести мезоскопически неоднородные и низкоразмерные. Подобные системы обладают интересными физическими свойствами и широко используются в современной технике. Важное место среди них занимают твердые тела, содержащие водород и кислород, представляющие собой, как показывают экспериментальные данные, термодинамически открытые неравновесные системы, в которых возникают, трансформируются и самоорганизуются пространственно - временные диссипативные дефектные и структурные состояния. Другим крайне интересным классом твердотельных систем являются радикально отличающиеся по физическим свойствам от трехмерных систем низкоразмерные структуры. На их основе создается новый класс материалов с уникальными характеристиками. Цель работы - установление характерных черт самоорганизующихся и низкоразмерных конденсированных систем, особенностей их структурной эволюции и выявление физико-химических факторов, определяющих эти явления. Объектами исследования являются, например, палладий и сплавы на его основе, сверхпроводящая керамика, полупроводниковые системы, ультратонкие пленки, наноструктуры, кластеры. Основные методы исследования - прецизионная рентгеновская дифрактометрия, теория самоорганизующихся систем и квантовая теория твердого тела в приближении сильной связи, компьютерное моделирование.
• Физика структурированных сред. Процессы переноса и взаимодействия вещества в структурированных средах описываются на основе математических моделей . Для выбора моделей используется аналоговый принцип на основе известных физических явлений: диффузии, взрыва, транспорта, трансформации, кластеризации, химических, ядерных реакций и другое. Особая роль принадлежит кооперативным и коллективным механизмам, концентрации энергии в наноразмерных объектах за ультракороткие времена. Проводятся обобщения на огромные (глобальные) объемы и длительные временные (супернакопительные) процессы. В решениях физических проблем используются линейные и нелинейные математические модели. Устанавливаются: аттракторы систем, бифуркации и поля в структурированных средах. Исследуются автомодельные, предельные циклы. В моделировании используются идеи теории катастроф, квантовой оптики, физики сверхтонких взаимодействий. Примеры выполненых исследований: движение континентальных плит и перенос радиоактивности на Земле, гидро-, газодинамические скольжения масс, ударные кратеры на Луне, рентгеновские и гамма-лазеры, каналирование и управление пучками нейтральных частиц, шаровые молнии, холодный ядерный катализ, экстремальное поведение социума. Гидро-, газодинамические модели переноса массс вещества сопровождаются постановкой опытов. Обнаружена нелинейная конденсация пара в открытых системах, скольжение масс в термодинамически неравновесных средах, явление перколяции в ограниченных, затухающих сфероидах. Созданы лабораторные модели: шаровой молнии, обратного дождя, "вселенной" в плоском, полузамкнутом пространстве.
• Физика металлических сплавов. В настоящее время собран большой экспериментальный материал об атомных и электронных свойствах металлических сплавов. Эта информация может быть осмыслена с использованием новых теоретических моделей. Описание физических свойств сплавов и предсказание их новых свойств возможно лишь на микроскопическом уровне. Одной из основных задач физики сплавов является развитие на основе первых принципов теории свойств конкретных сплавов. Такая теория позволит с единых позиций рассчитывать большинство различных свойств многокомпонентных кристаллов хорошо согласующихся с экспериментальными данными. На современной этапе решение этой задачи становится реальным благодаря развитию метода псевдопотенциала. Псевдопотенциальный подход в своей основе является микроскопическим и позволяет решать важные практические задачи. В его основе лежит неизменность рассеивающих свойств остовов атомов в различных многокомпонентных металлических сплавах. Математически введение псевдопотенциала основано на исключении из рассмотрения именно остовных состояний. В одноэлектронном приближении эта процедура является точной и приводит к слабому псевдопотенциалу. Это позволяет ввести малый параметр и обеспечивает кардинальное развитие теории металлов, поскольку дает возможность использовать секулярные уравнения малого порядка и на этой основе описать как зонную структуру металлов и их энергию связи, а так же и все атомые свойства. Традиционно считается, что метод псевдопотенциала великолепно описывает атомные и электронные свойства лишь простых металлов. Распространение метода псевдопотенциала, основанное на использовании резонансных модельных потенциалов позволило приступить к успешным расчетам атомных и электронных свойств переходных металлов и сплавов. Это новое направление представляет как самостоятельный интерес, так и позволяет использовать результаты расчетов физических характеристик сплавов при постановке экспериментальных исследований.
• Мессбауэровская спектроскопия в исследовании нанокристаллического состояния вещества. Исследование нового класса веществ - нанокристаллических материалов и кластеров методом традиционной мессбауэровской спектроскопии [MC] в широком диапазоне температур [7- 700 K] и MC в геометрии обратного рассеяния с регистрацией различных типов резонансного излучения, в результате чего получается информация с разной глубины приповерхностной области образца. Анализ температурных изменений спектров позволяет оценивать размеры наночастиц в ультрадисперсных материалах, разделять граничные и объемные эффекты. Объектами исследования являются: нанокристаллические соединения Fe, полученные химическими и механическими способами; углеродные нанотрубки, полученные на Fe-содержащих катализаторах; нанокластеры, образовавшиеся на поверхности железа в результате воздействия различных видов излучения; нанокластеры Fe различной валентности в биологических мембранах.

Специальные курсы лекций

• Введение в кристаллографию и технику структурного эксперимента
• Вторичные процессы в рентгеновской оптике
• Динамическая теория рассеяния рентгеновских лучей
• Дифракционный структурный анализ (часть 1)
• Квантовая теория твердого тела
• Компьютеры в физике твердого тела и информационные технологии
• Методы рентгеноструктурного анализа
• Микроскопическая теория металлов и сплавов
• Рентгеновсктй структурный анализ часть 2
• Рентгенография конденсированных сред
• Синхротронные исследования в физике твердого тела
• Современные проблемы физики твердого тела
• Структурная физика ВТСП
• Структурная физика редкоземельных интерметаллических соединений
• Структурная физика сплавов с эффектами памяти формы
• Фазовые переходы в металлических сплавах
• Физика конденсированных систем
• Физика реальных кристаллических систем
• Физика твердого тела
• Электронная микроскопия твердых тел и биологических объектов
• Ядерная физика твердого тела
• Синергетические аспекты в физике твердого тела
• Актуальные проблемы физики твердого тела

Расписание занятий
физфака МГУ

Положение об аттестациях, зачетах, экзаменах и защитах учебных и научных работ студентов

Правила внутреннего распорядка

Положение о стипендиальном обеспечении