Отделения и кафедры факультета

Кафедра физики низких температур и сверхпроводимости

Заведующий кафедрой
профессор Васильев Александр Николаевич

История кафедры начинается в 1937 году, когда по инициативе лауреата Нобелевской премии академика Петра Леонидовича Капицы на базе Института физических проблем начал работу первый в мире небольшой низкотемпературный практикум для студентов физического факультета МГУ. В 1943 году на базе этого практикума была создана кафедра физики низких температур. Первым заведующим этой кафедрой стал один из наиболее ярких физиков-экспериментаторов ХХ века П.Л. Капица. В первые годы теоретические курсы студентам читали Л.Д. Ландау и И.М. Лифшиц. Искусству эксперимента студенты учились у А.И. Шальникова, Е.И. Алексеевского, П.Г. Стрелкова и Н.А.  Бриллиантова. Курс техники низких температур читали М.П. Малков и И.В. Данилов.

Профессор А.Н.Васильев с молодыми сотрудниками в лаборатории низкоразмерных магнетиков.

 

 

 

В 1946 году заведующим кафедрой стал выдающийся экспериментатор академик Александр Иосифович Шальников, один из основоположников низкотемпературной физики в нашей стране. При сооружении новых зданий МГУ на А.И. Шальникова было возложено строительство криогенного корпуса, который был введен в действие в 1955 году. Сотрудниками кафедры стали ее выпусуники Н.Б. Брандт, М.О. Кострюкова, И.П. Хухарева и Е.А.  Свистова. Лекции студентам читали сотрудники ИФП и ФИАН, зачисленные в штат физического факультета: Н.И. Алексеевский, А.Б. Фрадков, И.В. Данилов, А.А.  Абрикосов.

Научная группа
профессора В.А.Кульбачинского

 

 

С 1970 по 1996 год кафедрой заведовал блестящий физик-экспериментатор, человек разносторонних научных интересов, создатель одной из самых крупных научных школ России, насчитывающей более 70 кандидатов и 18 докторов наук, профессор Николай Борисович Брандт. За эти годы в несколько раз увеличился численный состав кафедры, кафедра была оснащена современным электронным и низкотемпературным оборудованием, включая импортное, был введен в действие новый мощный ожижитель гелия, производство жидкого гелия достигло 300—400 литров в неделю, существенно расширилась научная тематика кафедры. Кафедра была одной из первых в стране, на которой начали использоваться ЭВМ и персональные компьютеры для научных исследований. Были созданы научные лаборатории: «Высокотемпературной сверхпроводимости» (зав. лаб. вед. науч. сотр. В.В. Мощалков), «Новых полупроводниковых материалов для инфракрасной оптоэлектроники» (зав. лаб. проф. Б.А. Акимов), «Физики открытых систем» (зав. лаб. проф. Ю.Л.  Климонтович). На кафедре начали работать теоретики И.М. Лифшиц, М.И. Каганов, А.Р. Хохлов, А.С. Михайлов, А.С. Буздин, В.В. Ржевский, А.В. Дмитриев.
С 1996 года кафедру возглавляет её выпускник профессор Александр Николаевич Васильев. На кафедру приглашены академик А.Ф. Андреев, члены-корреспонденты РАН В.В. Дмитриев и К.О. Кекишев, д.ф.м.н. А.И. Смирнов и И.М. Суслов.

Профессор Е.П.Скипетров с
сотрудниками и аспирантами

 

 

В 50—60-е годы на кафедре начались пионерские исследования в новых научных направлениях, по которым кафедра многие годы занимала приоритетные места в мировой науке.

 

I. Исследования свойств веществ в экстремальных условиях: при комбинированном воздействии примесей, сильных магнитных и электрических полей, высокого давления, анизотропных деформаций, радиации (научный руководитель проф. Н.Б. Брандт). Для проведения этих исследований были разработаны уникальные методики, позволяющие измерять электрические, гальвано-магнитные, магнитные и сверхпроводящие свойства веществ в импульсных магнитных (до 900 тысяч эрстед) и электрических (104—105  В/см) полях, исследовать вещества при давлениях до 300 тысяч атмосфер при низких и сверхнизких (до 0,03 К) температурах, создавать сильные анизотропные деформации кристаллов без их разрушения. Такими возможностями на протяжении десятилетий не располагала ни одна лаборатория в мире.

В этом направлении был выполнен ряд крупных циклов работ, важнейшими из которых являются следующие:

  • Исследования энергетического спектра и свойств полуметаллов. Открыты фазовые переходы в магнитном поле: металл — диэлектрик, диэлектрик — металл (премия им. М.В. Ломоносова, Н.Б. Брандт, 1968). Открыты бесщелевое состояние вещества и стационарно существующие экситонные фазы (открытие №156, Н.Б. Брандт, С.М.  Чудинов, Е.А. Свистова, 1975). Открыты электронно-топологические фазовые переходы 2,5 рода под действием упругих деформаций (открытие №238, И.М. Лифшиц, Н.Б.  Брандт, Н.И. Гинзбург, Я.Г. Пономарев, 1980). Открыт эффект квантования магнитного потока в тонких металлических цилиндрах. Этот цикл работ отмечен Государственной премией СССР (Н.Б. Брандт, С.М. Чудинов, 1982).
  • Фундаментальные исследования энергетического спектра узкозонных полупроводников. Открыт новый класс фоточувствительных в ИК-области спектра (32—40 мкм) радиационно стойких материалов (премия МИНВУЗА СССР, Б.А. Акимов, Н.Б. Брандт, Е.П. Скипетров, Д.Р. Хохлов, 1986). Созданы опытные образцы фотоприемников, превосходящие по своим параметрам известные до сих пор. Цикл работ отмечен Золотой медалью им. П.Н. Лебедева АН СССР (Н.Б. Брандт, 1991) и Государственной премией РФ (Б.А.  Акимов, Н.Б. Брандт, Е.П. Скипетров, Д.Р. Хохлов, 1995), премиями Ленинского комсомола (А.Р. Хохлов, 1982, Б.А. Акимов, 1983), премией им. И.И. Шувалова (Д.Р. Хохлов, 1994). Полученные результаты обобщены в монографии D.R. Khokhlov ed., Taylor&Francis Books, 2003.
  • Исследования систем с тяжелыми фермионами. Впервые показано, что на поверхности Ферми образуется тонкий слой тяжелых электронов с эффективной массой, сравнимой с массой протона (премия Ленинского комсомола, В.В. Мощалков, 1985).
  • Исследования графита, слоистых соединений графита, интеркалированных слоистых полупроводников. Обнаружен эффект суперпроводимости у монохлорида йода. Впервые получены и исследованы гетеринтеркалированные соединения и интеркалированные соединения слоистых полупроводников. Результаты исследований обобщены в монографии N.B. Brandt, S.M. Chudinov, Ya.G. Ponomarev. Semimetals, Graphite and its compounds, Elsevier Press, 1988).
  • Комплексные исследования явления сверхпроводимости. Открыт новый класс сверхпроводящих соединений, образованных несверхпроводящими компонентами (премия им. Папалекси АН СССР, Н.Е. Алексеевский, Н.Б. Брандт, 1954). Впервые проведены исследования свойств сверхпроводников при давлениях до 300 кбар при низких и сверхнизких температурах. Теоретические работы по сверхпроводимости отмечены премией Ленинского комсомола (А.И. Буздин, 1986).

II. Исследования магнитного пробоя в металлах и свойств нитевидных кристаллов  — вискеров (научный руководитель проф. Ю.П. Гайдуков). Впервые установлена связь магнитного пробоя со структурой поверхностей Ферми у металлов. Работы этого цикла отмечены Государственной премией СССР (Н.Е. Алексеевский, Ю.П. Гайдуков, 1967).

  • Обнаружено, что характер отражения электронов от поверхности металла качественно изменяется при понижении температуры ниже некоторого критического значения.

Профессор Д.Р.Хохлов
с сотрудниками и соавторами

 

 

 

 

 

III. Разработка методов и исследование бесконтактного электромагнитного возбуждения ультразвука в кристаллах (научные руководители проф. Ю.П. Гайдуков и проф. А.Н.  Васильев).

  • Открыт эффект гигантского увеличения коэффициента преобразования электромагнитного возбуждения ультразвука при фазовых переходах. На основе этого эффекта созданы системы бесконтактного контроля размеров серийно изготавливаемых деталей. Работы этого цикла обобщены в монографии: А.Н. Васильев, Ю.П. Гайдуков. Электромагниное возбуждение звука в металлах. Челябинск—Москва, 2001.

IV. Теория открытых систем (научный руководитель проф. Ю.Л. Климонтович). Цикл работ в этом направлении отмечен Государственной премией РФ (Ю.Л. Климонтович, 1991).

В последние годы на кафедре начались исследования по следующим новым направлениям:

  • Квантовые кооперативные явления в низкоразмерных системах (проф. А.Н. Васильев).
  • Квантовые явления в структурах пониженной размерности (проф. В.А. Кульбачинский).
  • Двумерный электронный газ при одноосных деформациях (проф. Н.Я. Минина).
  • Перспективные полупроводниковые материалы для инфракрасной оптоэлектроники (проф. Б.А. Акимов).
  • Узкозонные полупроводниковые материалы и их применение (проф. Д.Р. Хохлов).
  • Дефекты и примеси в узкощелевых полупроводниках (проф. Е.П. Скипетров).
  • Сверхпроводимость (проф. Я.Г. Пономарев).
  • Ядерный резонанс в низкоразмерных металлооксидных системах (д.ф.м.н. А.А.  Гиппиус, премия им. И.И. Шувалова, 2002).
  • Сильные электростатические взаимодействия в жидкокристаллических системах (д.ф.м.н. Ю.М. Петрусевич).

Большое внимание кафедра уделяет педагогической работе. Сотрудниками кафедры написан ряд учебных пособий для студентов, в том числе: Н.Б. Брандт, С.М. Чудинов. «Электронная структура металлов» (МГУ, 1973), «Энергетические спектры электронов и фононов в металлах» (МГУ, 1980), «Экспериментальные методы исследования энергетических спектров электронов и фононов в металлах» (МГУ, 1983). За педагогическую деятельность профессору Н.Б. Брандту присуждена Ломоносовская премия (1996 г.) и присвоено почетное звание «Заслуженный профессор МГУ».

Профессор Я.Г.Пономарев с бывшими
аспирантами из Таджикистана и Индии

 

 

Преподаватели и научные сотрудники кафедры читают следующие специальные курсы: «Введение в специальность» (проф. Васильев А.Н.), «Физика конденсированного состояния вещества» (проф. Хохлов Д.Р.), «Применение ЭВМ в физическом эксперименте» (проф. Пономарев Я.Г.), «Элементарные возбуждения в конденсированных средах» (проф. Брандт Н.Б., проф. Кульбачинский В.А.), «Кооперативные явления в твердых телах» (доц. Андрианов А.В., проф. Васильев А.Н.), «Экспериментальные методы физики низких температур» (доц. Богданов Е.В.), «Введение в физику сверхпроводимости» (проф. Брандт Н.Б.), «Физика полупроводников» (проф. Скипетров Е.П.), «Теория упругости и тепловые свойства твердых тел» (доц. Ржевский В.В.), «Магнетизм и сегнетоэлектричество» (доц. Андрианов А.В.), «Низкотемпературные фазовые переходы» (проф. Дмитриев А.В.), «Физические явления в неупорядоченных веществах» (доц.  Богданов Е.В.), «Теория макроскопических квантовых явлений» (проф. Дмитриев А.В.), «Физика узкощелевых полупроводников» (проф. Скипетров Е.П.), «Высокотемпературные сверхпроводники» (проф. Пономарев Я.Г.), «Методы квантовой теории поля в физике конденсированного состояния» (в.н.с. Седов В.Л.), «Квантовая теория магнетизма» (в.н.с. Седов В.Л.), «Физика структур с пониженной размерностью» (проф. Кульбачинский В.А.), «Радиоспектроскопия твердых тел» (в.н.с. Гиппиус А.А.), «Туннельные эффекты в сверхпроводниках» (проф. Пономарев Я.Г.), «Основы оптоэлектроники» (проф.  Хохлов Д.Р.), «Современные проблемы физики низких температур» (проф. Васильев А.Н., проф. Кульбачинский В.А.), «Теоретическая физика низких температур» (академик Андреев А.Ф.).

Кафедра активно сотрудничает с зарубежными научными центрами. Сотрудники и выпускники кафедры работали в Японии, Франции, Германии, Швейцарии, Югославии, Испании, Финляндии, Бельгии, Дании, Англии иСША. В настоящее время кафедра активно занимается научными исследованиями в рамках договоров о сотрудничестве с университетами Японии, Франции, Австрии и Германии. Сотрудники кафедры принимают активное участие в выполнении различных международных грантов: INTAS, NATO, NSF, DRC, NWO, РФФИ-Австрия. На кафедре находится Представительство университета Тохоку.

Виртуальный тур и фильмы о факультете

Вестник МГУ. Серия 3.
Физика. Астрономия


новости | о факультете | подразделения | образование | наука | календарь | сотрудники | выпускники | ссылки
Последнее обновление: 27.04.2004  связаться с нами
© 2018 Физический факультет МГУ. Все права защищены.