Кафедра атомной физики, физики плазмы и микроэлектроники

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: kovalev@dnph.phys.msu.su

В.н.с. Рахимова Татьяна Викторовна (теория)

тел. (495) 939-49-57, e-mail: trakhimova@mics.msu.su

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. Плазменные источники излучения. Ячейки плазменной дисплейной панели.
9. Плазма для возбуждения сред газовых лазеров. Требование к селективности вложения энергии в таких разрядах. Устойчивость и эффективность. Проблема электроразрядного кислород-йодного лазера.

Физические основы криоэлектроники.

Профессор Корнев Виктор Константинович,

комн. 2-68А, тел. (495) 939-43-51, e-mail: kornev@phys.msu.ru

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.

Углеродные наноматериалы: создание, исследование, применения.

в.н.с., д.ф.м.н. Суетин Николай Владиславович, е-mail: NSuetin@mics.msu.su

1. Новые наноуграфитовые структуры (графен, углеродные нанопровода и другие наноструктуры) как перспективный материал вакуумной и твердотельной наноэлектроники. Для введения рекомендуется прочитать: http://ufn.ru/ufn2000/ufn00_9/Russian/r009f.pdf 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)

моб.: 8-903-507-19-98

e-mail: GUntila@mics.msu.su

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).

Вычислительные одноэлектронные устройства на одиночных атомах и молекулах

н.с. Шорохов Владислав Владимирович,

тел. (495) 939-59-35, e-mail: shorokhov@phys.msu.ru

1. Методы квантовой химии для расчета атомных и молекулярных элементов одноэлектронных устройств. Расчет энергетических спектров атомных и молекулярных кластеров. Определение собственной и взаимной электрической емкости нанообъектов.
2. Методы квантовой теории туннелирования электронов для расчета свойств туннельных переходов в атомных и молекулярных одноэлектронных устройствах. Расчет коэффициентов прозрачности и темпов туннелирования для туннельных барьеров различного профиля. Определение проводимости атомных и молекулярных контактов.
3. Метод имитационного моделирования туннельного транспорта в атомных и молекулярных одноэлектронных устройствах. Расчет вольт-амперных и сигнальных характеристик простейших молекулярных одноэлектронных устройств.
4. Одноатомный одноэлектронный транзистор. Свойства. Электрические характеристики. Перспективы использования. Квантовые биты на основе одноатомных одноэлектронных транзисторов.
5. Одноэлектронная молекулярная ячейка памяти. Методы построения и принципы работы. Кодирование информации одиночными электронами.
6. Клеточные зарядовые вычислительные устройства на основе одиночных атомов и молекул. Методы построения и принципы работы.

Молекулярная микро- и наноэлектроника

с.н.с. Солдатов Евгений Сергеевич

тел. (495) 939-39-78, e-mail: esold@phys.msu.ru

1. Молекулярные элементы наноэлектроники: возможные методы создания и возможности применения.
2. Возможности использования дискретности электрического заряда для построения наноэлектронных устройств нового поколения.
3. Особенности экспериментального исследования структурных и электрофизических характеристик молекулярных наноструктур. Мощность генерации, вольтамперные характеристики. Спектр излучения.

Нейронные сети, генетические и другие адаптивные алгоритмы анализа данных

Профессор, д.ф.-м.н. Игорь Георгиевич Персианцев, e-mail: ipers@srd.sinp.msu.ru

Ст.научный сотрудник, к.ф.-м.н. Сергей Анатольевич Доленко, e-mail: dolenko@srd.sinp.msu.ru

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.

Физико-химия аэрозолей горения и климат

в.н.с. Поповичева Ольга Борисовна

тел. (495) 939-49-06(54), e-mail: polga@mics.msu.su

1. Аэрозоли горения: образование, состав, и свойства. Эксперименты в Большой Аэрозольной Камере.
2. Эмиссия продуктов горения в южной Азии – в регионах наибольшей антропогенной активности по сжиганию биомасс.
3. Дымовой аэрозоль природных пожаров Сибири.
4. Микроструктура и физико-химия арктического аэрозоля.
5. Основные источники загрязнения Арктики, процессы влияния на таяние снега, образование арктической дымки и климат.

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: igor.soloviev@gmail.com

доцент, к.ф.-м.н. Кленов Н.В. e-mail: nvklenov@gmail.com

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: voroninaen@nsrd.sinp.msu.ru

тел. (495) 939-14-90

1. Многомасштабное моделирование процессов взаимодействия плазмы с поверхностью low-k диэлектриков.
2. Применение методов квантовой химии к изучению элементарных физико-химических процессов взаимодействия плазмы с поверхностью.
3. Использование метода молекулярной динамики для исследование распыления нанопористых материалов ионами низких энергий.
4. Изучение спектров небольших молекул с помощью квантовохимических методов.
5. Современные программные комплексы для атомистического моделирования и их использование при моделировании различных физических задач с помощью суперкомпьютеров.

Ответственный за работу со студентами второго курса

доц. Кленов Николай Викторович

тел. (495) 939-25-88, e-mail: nvklenov@gmail.com