1. Общая информация

Кафедра ОФиФКС — одна из крупнейших кафедр физического факультета, имеющая давние традиции, высококвалифицированный коллектив преподавателей и научных сотрудников. На кафедре работают более 50 человек, в том числе 29 кандидатов наук, 8 докторов наук, 2 член-корр. РАН. На кафедре проводятся научные исследования по самым современным направлениям физики конденсированного состояния: физика магнитных и сегнетоэлектрических явлений, физика полупроводников, теория твердого тела.

Исследования регулярно поддерживаются грантами, результаты исследований регулярно публикуются в ведущих научных журналах. За последние 5 лет (c 2018 по 2022 год) сотрудниками кафедры было сделано более 300 публикаций в журналах, из них более 40 публикаций в журналах первого квартиля.

Спецификой образовательной деятельности кафедры традиционно являлось преподавание физики для студентов естественных факультетов МГУ, однако недавно зона ответственности кафедры существенно расширилась. Кафедра ведет занятия для студентов физического факультета, большинства естественнонаучных факультетов и ряда гуманитарных факультетов. Сотрудники кафедры также проводят занятия по физическому практикуму со школьниками не только Москвы, но и других городов России.


  

Заведующий кафедрой
 член-корр. РАН, д. ф.-м. н., профессор

 Хохлов Дмитрий Ремович


 

Д.Р. Хохлов является лауреатом Государственной премии РФ 1995 года в области науки и техники. Он является членом Научного Совета РАН по физике полупроводников, членом Экспертного Совета ВАК РФ по физике, членом экспертного совета РФФИ по физике полупроводников. 

 




2. Научные лаборатории кафедры

01 Лаборатория физики полупроводников

рук. Дмитрий Ремович Хохлов

член-корр. РАН, д. ф.-м. н., профессор, зав. каф.

В состав лаборатории входят научные группы, исследующие узкозонные полупроводники, полупроводниковые гетероструктуры, а также органические полупроводники.

Группа изучения взаимодействия терагерцового излучения с топологическими изоляторами и узкощелевыми полупроводниками

рук. Дмитрий Ремович Хохлов, член-корр. РАН, д. ф.-м. н., профессор, зав. каф.

Группа занимается исследованиями фотоэлектрических явлений, в частности,

фотопроводимости, под воздействием терагерцового злучения, в узкозонных

полупроводниках и топологических изоляторах.

Группа изучения узкозонных полупроводников и гетероструктур на их основе

рук. Антон Владимирович Иконников, к. ф.-м. н., с. н. с.,

Группа занимается экспериментальными исследованиями транспортных и оптических свойств струкутр на основе узкозонных полупроводников, а также изучает характеристики терагерцовых квантово-каскадных лазеров.

Группа изучения полупроводниковых композитных систем пониженной размерности

рук. Константин Андреевич Дроздов, к. ф.-м. н., с. н. с.

Группа исследует взаимодействие излучения видимого и инфракрасного диапазонов c различными гетероструктурами с включениями пониженной размерности, а также изучает огранические полупроводники.

02 Лаборатория теории наноструктур

рук. Сергей Григорьевич Тиходеев

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

Лаборатория занимается следующими вопросами: теоретическая физика конденсированного состояния; экситоны в полупроводниках и полупроводниковых наноструктурах: электродинамика наноструктурированных полупроводников и металлов – структур, которые называют фотонными кристаллами и метаматериалами: нелинейно-оптические и когерентные эффекты и полупроводниковых микрорезонаторах, связанные со взаимодействием экситон-поляритонов.

03 Лаборатория магнетизма наноразмерных и функциональных материалов

рук. Александр Метталинович Тишин

д. ф.-м. н., профессор

В лаборатории исследуют магнитотепловые свойства наноразмерных и функциональных материалов, изучают магнитные материалы и их применения для задач медицины, и изучают магнитокалорический эффект в окрестностях магнитных фазовых переходов.

04 Лаборатория аморфных и кристаллических сплавов редкоземельных металлов

рук. Никитин Сергей Александрович

д. ф.-м. н., профессор

Лаборатория занимается проблемами физики магнетизма редкоземельных интерметаллических соединений.

05 Лаборатория редкоземельных соединений с сильными магнитоупругими и ян-теллеровскими взаимодействиями

рук. Зоя Александровна Казей

д. ф.-м. н., профессор

В группе проводятся синтез и исследование фундаментальных взаимодействий в перспективных магнитных металлических и оксидных материалах на основе f-d соединений.

06 Лаборатория сегнетоэлектричества

рук. Илья Владимирович Шнайдштейн

к. ф.-м. н., доцент

В лаборатории изучаются сегнетоэлектрические тонкие пленки и наноструктуры, развваются методы исследования нелинейных диэлектриков.

07 Лаборатория по исследованию наноструктурных кластерных материалов

рук. Сержан Данилович Антипов

к. ф.-м. н., доцент

В группе выполняются синтез и исследования магнитных и транспортных свойств новых наноструктурных кластерных материалов в широком диапазоне температур и умеренных магнитных полях.

08 Лаборатория редкоземельных магнитотвердых материалов

рук. Владимир Николаевич Милов

к. ф.-м. н., с. н. с.

Лаборатория занимается разработкой и исследованием редкоземельных магнитопластов, а также разработкой вентильных электродвигателей и генераторов нового поколения с экстремально высокими характеристиками.

3.      Темы курсовых работ для студентов II курса

● Топологические изоляторы — перспективные материалы современной электроники (лаборатория 01).

● Циклотронный резонанс в гетероструктурах на основе CdHgTe (лаборатория 01).

● Фурье-спектроскопия узкозонных полупроводников и гетероструктур на их основе (лаборатория 01).

● Органические полупроводники — основа нового поколения фотодетекторов и элементов памяти (лаборатория 01).

● Газовые датчики на основе нанокристалических полупроводников. Фотостимуляция как альтернатива неэффективному термическому разогреву (лаборатория 01).

● Резонансы Фано в фотонно-кристаллических слоях полупроводник/диэлектрик (лаборатория 02).

● Исследование физических причин окрашенности насекомых (лаборатория 02).

● Магнитные наночастицы для создания нейроинтерфейсов (лаборатория 03).

● Перспективные магнитные наночастицы для магнитной гипертермии (лаборатория 03).

● Локальная доставка лекарственных препаратов в магнитных микрокапсулах (лаборатория 03).

● Редкоземельные материалы для магнитного охлаждения (лаборатория 04).

● Редкоземельные ферримагнетики со слабой подрешеткой (лаборатория 04).

● Получение сильных импульсных магнитных полей, расчет магнитных систем (лаборатория 05).

● Методы измерений намагниченности и магнитострикции в сильных импульсных магнитных полях и низких температурах (лаборатория 05).

● Теплошумовая диэлектрическая спектроскопия (лаборатория 06).

● Тепловые свойства структурированных сегнетоэлектриков (лаборатория 06).

● Феноменологические модели сегнетоэлектрических фазовых переходов (лаборатория 06).

● Магнитные свойства металлических кластеров (лаборатория 07).

● Исльзование поляризованных нейтронов для исследования магнетиков (лабоатория 07).

4.      Ключевые курсы кафедры

● Основы магнетизма конденсированных сред;

● Введение в физику сегнетоэлектриков;

● Сверхпроводимость и магнетизм;

● Наноразмерный магнетизм;

● Магитоэлектрические явления в кристаллах;

● Современные магнитные материалы;

● Физика редкоземельных металлов, их сплавов и соединений;

● Физика твердого тела;

● Принципы квантовой теория твердого тела;

● Основы физики полупроводников;

● Современные методы исследования конденсированного состояния вещества;

● Применение современных микроконтроллеров для автоматизации физического эксперимента.

5.      История кафедры

Краткая Хронология

1932 – Создание кафедры для преподавания общей физики на естественных факультетах МГУ

1932 – Первая заведующая кафедрой – А.А.Глаголева-Аркадьева

1939 – Заведующим кафедрой избран Е.И.Кондорский. Он заложил «магнитную»

направленность научной деятельности кафедры

1953 - переезд МГУ в новое здание на Ленинских горах

1954 - Заведующим кафедрой назначается К.П.Белов

1964 - Создание Проблемной Лаборатории Магнетизма

1981 - Вхождение в состав кафедры лабораторий сегнетоэлектричества (рук. Струков Б.А.) и лаборатории сверхтонких взаимодействий (рук. Стеценко П.Н.)

1984 - Присуждение Государственных Премий СССР группе сотрудников кафедры

1988 - Заведующим кафедрой избирается Б.А. Струков

2006 - Вхождение в состав кафедры лабораторий физики полупроводников (рук. Хохлов Д.Р.)

2006 - Д.Р.Хохлов избирается заведующим кафедрой

2008 – Д.Р. Хохлов избирается членом-корреспондентом РАН

2015 – Создание на кафедре лаборатории теории наноструктур (рук. Тиходеев С.Г.)

2022 – С.Г. Тиходеев избирается членом-корреспондентом РАН

Заведующие кафедрой

1932 – 1939 – Глаголева-Аркадьева А.А.

1939 – 1953 – Кондорский Е.И.

1954 - 1988 Белов К.П.

1988 - 2006 Струков Б.А.

2006 - н.вр. Хохлов Д.Р.

Кафедра берет свое начало с начала 1930-х годов, когда в МГУ была выделена группа преподавателей для студентов естественных факультетов. Заведующей новой кафедрой стала профессор А.А. Глаголева-Аркадьева (1884-1945), которая получила известность в научной среде тем, что впервые получила радиоволны миллиметрового диапазона (1923 г.).

Профессор А.А. Глаголева-Аркадьева

В 1939 году заведующим кафедрой становится Е.И. Кондорский. С приходом известного физика-магнитолога на кафедре началась систематичная научная работа. Е.И. Кондорский заложил "магнитную"

направленность научной работы кафедры, которая и сохранилась до настоящего времени.

Профессор Е.И. Кондорский 

В период с 1939 по 1953 на кафедре велись экспериментальные и теоретические исследования процессов намагничивания и магнитного гистерезиса ферромагнетиков, а также ферромагнитного резонанса.

В 1953 г. при переезде МГУ в новое здание на Ленинских горах кафедра получила обширные помещения в здании физического факультета для общего физического практикума и широкие возможности для развития научной работы.

В 1954 г. заведующим кафедрой был избран профессор Белов Константин Петрович (1911—2001), руководивший кафедрой вплоть до 1988 г.

Профессор К.П. Белов

Помимо организации учебного процесса по общей физике (создание коллектива преподавателей, организация физического практикума, написание учебников и учебных пособий) на кафедре под руководством К.П. Белова был создан ряд научных направлений, связанных, в основном, с исследованием магнитных, магнитоупругих, электрических и других свойств ферро-, ферри-, антиферромагнитных металлов, сплавов, магнитных диэлектриков, аморфных и кристаллических сплавов редкоземельных элементов.

В 1964 г. при кафедре по решению Правительства была создана Проблемная лаборатория магнетизма, представляющая в настоящее время уникальный научный коллектив, оснащенный современным оборудованием для выращивания кристаллов, исследования магнитных свойств веществ, получения сильных магнитных полей. По результатам работ в Проблемной лаборатории магнетизма были получены Государственная премия СССР (1984 г.) и диплом на открытие № 225 по Госреестру (1980 г.) «Аномально высокая магнитострикция в редкоземельных металлах, их сплавах и урановых соединениях» (авторы К.П. Белов, Р.З. Левитин, С.А. Никитин, В.И. Соколов).

С именем К.П. Белова связано создание школы физиков-магнитологов, широко известной в нашей стране и за рубежом. В период с 1970 по 2000 г. докторские диссертации защитили: Р.З. Левитин, С.А. Никитин, Е.П. Свирина, В.И. Соколов, Л.И. Королева, А.С. Маркосян, И.Б. Крынецкий, А.С. Андреенко, А.М.Тишин, З.А. Казей. В основе этих работ лежат экспериментальные результаты, существенно расширившие физические представления о природе магнитных явлений в конденсированных средах. Ученики К.П. Белова руководят на кафедре научными группами, работают по самым актуальным направлениям физики магнитных явлений.

Научная группа
профессора С.А.Никитина

Начиная с 50-х годов, на кафедре под руководством проф. Э.М. Рейхруделя и д.ф.-м.н. Г.В. Смирницкой проводились исследования газового разряда в магнитном и электрическом полях. В последние годы в этой лаборатории на основе разряда с осциллирующими электронами разработан новый метод получения тонких магнитных пленок, отличающихся лучшими характеристиками, чем пленки, полученные другими методами. Система позволяет получать как многокомпонентные пленки, так и высококачественные многослойные сверхрешетки. Цикл работ в этом направлении был удостоен Государственной премии (1984 г.).

В 1980—81 гг. в состав кафедры влились лаборатории проф. П.Н. Стеценко и проф. Б.А. Струкова. В первой из них изучаются сверхтонкие взаимодействия в магнитоупорядоченных сплавах, а во второй — проводятся интенсивные исследования фазовых переходов и других физических явлений в сегнетоэлектриках. В этих лабораториях получены существенные результаты, имеющие научное и прикладное значение.

Научная группа П.Н.Стеценко

 

В лаборатории сверхтонких взаимодействий в спиновоупорядоченных магнетиках создан уникальный комплекс экспериментальных установок, включающий основные методы измерений магнитных сверхтонких полей на ядрах: ядерный гамма-резонанс (эффект Мессбауэра), ядерный магнитный резонанс (ядерное спиновое эхо), измерение ядерной теплоемкости при сверхнизких температурах. Эта высококачественная экспериментальная база позволила получить ряд важных фундаментальных результатов при изучении новых магнитных материалов, таких, как магнитные сверхрешетки, нанокристаллические магнитные сплавы, полуметаллические ферромагнитные сплавы Гейслера. Исследованы локальные атомные магнитные моменты и их распределение по неэквивалентным позициям, механизмы и параметры обменных взаимодействий, особенности магнитных фазовых переходов в низкоразмерных и нанокристаллических магнетиках. По результатам этих исследований были защищены 2 докторские и 14 кандидатских диссертаций.

В 1988 году заведующим кафедрой становится Б.А.Струков

профессор Б.А.Струков

 

Лаборатория Б.А.Струкова физики сегнетоэлектриков хорошо известна в нашей стране и за рубежом своими работами по изучению фазовых переходов и критических явлений в сегнетоэлектрических кристаллах. Прецизионные методы исследования упругих, электрических, тепловых свойств сегнетоэлектриков в ближайшей окрестности точки фазовых переходов были разработаны и применены к исследованию различных типов сегнетоэлектриков. В лаборатории защищено около 20 кандидатских диссертаций. Книга Б.А. Струкова и А.П. Леванюка «Физические основы сегнетоэлектрических явлений в кристаллах» вышла в 1983 и 1995 гг. и была переведена на английский, испанский и японский языки. За цикл исследований сегнетоэлектрических фазовых переходов сотрудниками лаборатории получена Ломоносовская премия (1987 г.).

 

В 2006 году в состав кафедры входит лаборатория физики полупроводников. С начала 2006 года заведующим кафедрой является проф. В 2008 Д.Р. Хохлов избирается членом-корреспондентом РАН.

профессор Д.Р. Хохлов

Тематика исследований лаборатории Д.Р. Хохлова связана с физикой полупроводников. В лаборатории обнаружены и исследованы такие новые физические явления как гигантское отрицательное магнитосопротивление с амплитудой до 106; локализация и делокализация в сверхсильных магнитных полях; СВЧ-стимуляция задержанной фотопроводимости, позволяющая увеличить квантовую эффективность полупроводника до 102; СВЧ-резонанс задержанной фотопроводимости; селективная фононно-стимулированная фотопроводимость, наблюдаемая на частотах терагерцового диапазона; гигантская диэлектрическая аномалия, выражающаяся в росте эффективной диэлектрической проницаемости до 106, и многие другие. В лаборатории разработаны физические принципы работы новых фотоприемных устройств инфракрасного и терагерцового диапазонов и сконструирован инфракрасный радиометр нового типа, превосходящий по ряду параметров все известные мировые аналоги.

Научная группа профессора Д.Р. Хохлова

Кроме того, предложена и экспериментально обоснована возможность реализации высокочувствительной «непрерывной» фокальной матрицы изображения принципиально нового типа, работающей в терагерцовом диапазоне. Помимо вышеперечисленных областей, в настоящее время в лаборатории развивается ряд новых направлений, в частности, исследование транспортных, оптических и фотоэлектрических свойств супрамолекулярных органических полупроводников, нитридов III группы и некоторых других материалов.

В 2015 году на кафедре создается лаборатория теории наноструктур под руководством проф. С.Г. Тиходеева. В 2022 С.Г. Тиходеев избирается членом-корреспондентом РАН.