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.

Лаборатория взаимодействия электромагнитного излучения с газовыми и плазменными средами

Профессор, д.ф.-м.н. Попов Александр Михайлович, e-mail:
Доцент, к.ф.-м.н. Богацкая Анна Викторовна, e-mail:

Возможные темы работ включают в себя проблемы генерации, распространения и детектирования излучения различных частотных диапазонов в газовых и плазменных средах. Среди них, например, генерация и усиление терагерарцового излучения в неравновесной лазерной плазме, а также исследование возможных применений ультракоротких тегагерцовых импульсов для диагностики и управления квантовыми системами. Перечисленные задачи требуют детального рассмотрения физики процессов как на макро-, так и микроскопическом уровне, что представляет актуальность с фундаментальной и прикладной точек зрения (разработка новых методов генерации излучения).

Другим направлением научной группы являются исследования особенностей прохождения и поглощения электромагнитных сигналов в резонансных структурах "диэлектрик/плазма", в том числе в присутствии внешнего магнитного поля. Данные исследования представляют актуальность для разработки методов преодоления радиоблокировки при движении летательных аппаратов в плотных слоях атмосферы на сверхзвуковых скоростях, а также для разработки высокочувствительных детекторов болометрического типа (в ГГц-ИК диапазонах).

1. Генерация униполярных импульсов терагерцового диапазона в неравновесной фотоионизационной плазме.
2. Исследование воздействия униполярных импульсов на квантовые системы для задач диагностики
3. Управляемое усиление терагерцовых сигналов в плазме в присутствии циклотронного резонанса
4. Исследование и оптимизация болометрического метода детектирования широкополосных сигналов с помощью гетероструктур.
5. Исследование методов преодоления радиоблокировки быстродвижущихся в плотных слоях атмосферы летательных аппаратов.
6. Спонтанное излучение атома в микрополости. Моделирование взаимодействия различных квантовых систем с интенсивными неклассическими («сжатыми») полями.

Сверхпроводниковая наноэлектроника

Профессор, д.ф.-м.н. Корнев Виктор Константинович, e-mail: 
Доцент, 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.

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

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

В.н.с., д.ф.-м.н. Соловьев И.И. e-mail:

Доцент, д.т.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

Профессор, д.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.