Темы курсовых работ для студентов второго курса

Кафедра атомной физики, физики плазмы и микроэлектроники предлагает следующую тематику курсовых работ студентам второго курса:

Неравновесная низкотемпературная плазма в различных технологиях.

Профессор Ковалев Александр Сергеевич (эксперимент) тел. (495) 939-32-43, e-mail: 

В.н.с. Рахимова Татьяна Викторовна (теория) тел. (495) 939-49-57, e-mail: 

  1. Требования современной микротехнологии к плазменным источникам при переходе к изготовлению субмикронных структур.
  2. Электродные и безэлектродные разряды.
  3. Непрерывные и импульсные источники. Исследование нового объекта- безэлектронной, ион-ионной плазмы. Современные методы исследования такой плазмы.
  4. Современная спектроскопия плазмы.
  5. Плазменные источники для получения новых материалов и структур.
  6. Пылевая плазма в современных плазменных реакторах. Особенности получения и свойств такой плазмы.
  7. Взаимодействие плазмы с поверхностью в плазменных реакторах. Роль ионов в стимулировании процессов на поверхности.
  8. Исследование кинетики электронов и ионов в различных плазменных источниках и газовых средах. Решение стационарного и нестационарного уравнения Больцмана. Изучение деградации пучка электронов в плазме.

Сверхпроводниковая наноэлектроника

Профессор, д.ф.-м.н. Корнев Виктор Константинович, e-mail: 
Н.с., к.ф.-м.н. Колотинский Николай Васильевич, e-mail:
Комн. 2-68А, тел. (495) 939-43-51,

  1. Макроскопические квантовые эффекты в сверхпроводниках и сверхпроводниковых структурах.
  2. Вторичные макроскопические квантовые эффекты в сверхпроводниковых структурах.
  3. Кулоновская блокада и коррелированное туннелирование одиночных электронов.
  4. Дуальность эффектов джозефсоновской генерации и блоховских осцилляций в сверхпроводниковых структурах.
  5. Сквиды (SQUID = Superconducting Quantum Interference Device) и их применение.
  6. Джозефсоновские компараторы тока, их характеристики и применения.
  7. Быстрая одноквантовая логика (RSFQ Logic = Rapid Single Flux Logic) и цифровая сверхпроводниковая электроника.
  8. Сверхпроводниковые кубиты (квантовые биты).
  9. Джозефсоновские переходы на основе низкотемпературных и высокотемпературных сверхпроводников.
  10. Явление синхронизации джозефсоновских осцилляций и его использование.

Аналоговые и цифровые одноэлектронные устройства на одиночных атомах и молекулах

Н.с., к.ф.-м.н. Шорохов Владислав Владимирович, тел. (495) 939-59-35, e-mail: 

  1. Одноатомный одноэлектронный транзистор на примесных атомах в полупроводниках и диэлектриках. Теоретические модели электронного транспорта и основные свойства.
  2. Одноатомный одноэлектронный транзистор на основе молекул с выделенными зарядовыми центрами. Методы расчета транспортных характеристик.
  3. Одноэлектронные устройства и элементы на одиночных атомах и молекулах. Применение методов квантовой химии для расчета их энергетических и электрических характеристик.
  4. Методы квантовой теории туннелирования электронов для расчета свойств туннельных переходов в атомных и молекулярных одноэлектронных устройствах.
  5. Квантовые биты и регистры на основе примесных атомов в полупроводниках и диэлектриках. Возможные реализации и характеристики.
  6. Клеточные зарядовые вычислительные устройства на основе одиночных атомов и молекул. Методы построения и принципы работы.
  7. Резервуарные одноэлектронные нейронные сети на основе примесных атомов в полупроводниках. Одноэлектронные устройства с перестраиваемой логикой.
  8. Метод имитационного моделирования туннельного транспорта в атомных и молекулярных одноэлектронных устройствах. Расчет вольт-амперных и сигнальных характеристик простейших молекулярных одноэлектронных устройств.

Физика наноструктур

Заведующий лабораторией cпектроскопии наноструктур Института спектроскопии РАН, проф. Лозовик Юрий Ефремович, e-mail:  , ,

Работа в области наноструктур, нанотехнологий, низкоразмерных электронных систем, нанооптики, физики кластеров и наночастиц, физике твердого тела, атомной физики, квантовой электродинамики в полости, методов компьютерного моделирования наносистем, нанофотоники и пр.

  • Эффекты квантовой электродинамики в полости
  • Новая наноструктуры – графен и другие 2D материалы. Дираковская, киральная электронная жидкость.
  • Экситоны в 2D системах. Сверхтекучесть и суперсолид  экситонов. Управление системой экситонов
  • Бозе-конденсация поляритонов и фотонов в оптической микрополости
  • Квантовые точки и квантовые нейронные сети
  • Нанооптика

Углеродные наноматериалы: создание, исследование, применения.

В.н.с., д.ф.м.н. Суетин Николай Владиславович, е-mail: 

  1. Новые наноуграфитовые структуры (графен, углеродные нанопровода и другие наноструктуры) как перспективный материал вакуумной и твердотельной наноэлектроники. Минаков Павел Владимирович т. (495) 939-24-45
  2. Создание и исследование процессов роста сильнолегированных наноалмазных структур. Минаков Павел Владимирович т. (495) 939-24-45
  3. Широкозонные наноматериалы (ZnO, кремниевые нанопровода...) и приборы на их основе. Кривченко Виктор Александрович (495) 939-32-43

Солнечная фотоэнергетика (разработка и исследование новых конструкций и технологий высокоэффективных кремниевых солнечных элементов).

С.н.с., к.ф.-м.н. Унтила Геннадий Григорьевич, раб.: (495) 939-49-51 (с 12.00 до 21.00), e-mail: 

  1. Измерение при разных температурах и определение параметров темновых вольтамперных характеристик кремниевого солнечного элемента. Сделать обзор научно-технических новостей за 2008г. в области фотовольтаики (по материалам Интернета).
  2. Измерение при разных температурах и определение параметров световых вольтамперных характеристик кремниевого солнечного элемента. Сделать обзор применений солнечных батарей в различных областях жизни человека (по материалам Интернета).

Нейронные сети, генетические и другие адаптивные алгоритмы анализа данных

Заведующий лабораторией адаптивных методов обработки данных, к.ф.-м.н. Сергей Анатольевич Доленко, e-mail:

Телефон лаборатории (495) 939-46-19.

  1. Алгоритмы предобработки данных при решении обратной задачи электроразведки.
  2. Исследование методов определения существенности входных переменных при нейросетевом решении задачи регрессии.
  3. Исследование алгоритма адаптивного построения иерархических нейросетевых классификаторов.
  4. Алгоритм оптимизации методом "птичьей стаи" (particle flow optimization) и его сравнение с генетическим алгоритмом.
  5. Использование принципов полового отбора в генетических алгоритмах.

Атмосферные технологии анализа наночастиц в экологии 

В.н.с. Поповичева Ольга Борисовна, тел. (909) 949-7138, e-mail: olga.popovicheva@gmail.com

  1. Наноструктура аэрозольных загрязнений методами электронной микроскопии и энерго - дисперсионной спектроскопии 
  2. Анализ экологических  последствий эмиссии наночастиц в атмосферу 

Исследование и применение макроскопических квантовых эффектов: фундаментальные проблемы квантовой механики и создание новых сверхбыстрых и сверхчувствительных приборов

С.н.с., к.ф.-м.н. Соловьев И.И. e-mail:

Доцент, к.ф.-м.н. Кленов Н.В. e-mail:

тел. (495) 939-25-88

  1. Квантовая оптика на чипе и сверхпроводящие квантовые биты.
    Специфика поведения электронного коллектива в сверхпроводящих материалах позволяет создавать на их основе искусственные "джозефсоновские" атомы и изучать особенности взаимодействия искусственного атома со сверхкоротким электромагнитным импульсом.
  2. Нелинейные волны в джозефсоновских структурах и перспективы создания сверхчувствительных детекторов для нужд наноэлектроники.
    Разрабатываются системы для неразрушающего считывания состояния квантовых битов, считывания сигналов с матриц наноразмерных сенсоров электромагнитного излучения и однофотонных импульсов (на рисунке фотография фрагмента чипа с баллистическим детектором состояния искусственного джозефсоновского атома).
  3. Сосуществование сверхпроводимости и ферромагнетизма и создание быстродействующих энергоэффективных элементов памяти.
    Исследуются возможности создания джозефсоновских элементов магнитной памяти и спиновых вентилей.

Методы многомасштабного моделирования и их применение в различных областях физики

Ассистент, к.ф.-м.н. Воронина Е.Н. e-mail: , тел. (916) 994-39-86

  1. Многомасштабное моделирование процессов взаимодействия плазмы с поверхностью low-k диэлектриков.
  2. Моделирование элементарных физико-химических процессов взаимодействия плазмы с поверхностью.
  3. Физическое распыление нанопористых материалов ионами низких энергий.
  4. Изучение спектров небольших молекул с помощью ab initio квантовохимических методов.
  5. Теория групп и ее использование в квантовой химии.
  6. Современные программные комплексы для атомистического моделирования и их использование при моделировании различных физических задач с помощью суперкомпьютеров.