Разработка сверхпроводниковых структур с уникальными электромагнитными характеристиками и изучение их физических свойств...
Алексей Башарин читает лекцию студентам
Основное направление работы лаборатории - экспериментальные исследования электромагнитных свойств сверхпроводящих метаматериалов в диапазоне сверхвысоких частот с использованием одномерных и двумерных структур.
Коллектив лаборатории "Сверхпроводящие метаматериалы"
Шмидтовский семинар по сверхпроводимости
Мухин Сергей Иванович
Старший научный сотрудник лаборатории,д. ф.-м. н, профессор, заведующий кафедрой ТФиКТ, НИТУ «МИСиС»
Область научных интересов:квантовый параметр порядка и квантовые фазовые переходы, неравновесная квантовая механика; термодинамика биомембран и полугибких полимеров; фазовые переходы в сильнокоррелированных электронных системах, включая высокотемпературные сверхпроводящие купраты и мультиферроики; электронные свойства металлических нанокластеров.
Преподавание: Учебные курсы, читаемые в университете
Механика и теория упругости
В курсе излагаются основные положения классической механики основанной на принципе наименьшего действия и принципе относительности Галилея, включая лагранжев и гамильтонов формализмы описания движения материальных частиц. Теория упругости излагается как механика твердых тел, рассматриваемых как сплошные среды, с применением аппарата тензоров деформации и напряжений для описания статических и динамических упругих деформаций в линейном приближении. Рассматривается распространение упругих волн в среде, колебания тонких пластин и стержней, устойчивость упругих систем.
Электродинамика
В курсе излагаются основные положения классической электродинамики основанной на применении принципа наименьшего действия к максвелловскому лагранжиану электромагнитного поля дополненному взаимодействием с материальными зарядами через калибровочные поля. Уравнения движения электромагнитного поля, зарядов во внешнем электромагнитном поле и излучение электромагнитных волн движущимися зарядами выводятся единым образом из уравнений Лагранжа, инвариантных по отношению к преобразованиям Лоренца для инерциальных систем отсчета определяемых в рамках специальной теории относительности Эйнштейна. Особое внимание уделяется взаимодействию электромагнитного поля с веществом. Выводится закон излучения электромагнитных волн подвижными зарядами и на его основе строится теория рассеяния электромагнитного излучения зарядами, вычисляется диэлектрическая проницаемость плазмы и спектр плазменных колебаний. Рассматривается парадокс неустойчивости атомов к электромагнитному излучению электронов в поле ядер, как одна из предпосылок создания квантовой механики.
Квантовая механика
В курсе излагаются основы нерелятивистской квантовой механики, включая постановку физической задачи об определении волнового состояния механической системы для предсказания результатов макроскопических измерений. Вводится аппарат квантовомеханических операторов физических величин в представлениях Шрёдингера и Гейзенберга, излагаются методы нахождения волновых функций частиц. В частности, излагается теория квантового осциллятора, квантового туннельного эффекта и решается задача о спектре и волновых функциях электрона в атоме водорода. В курсе вводятся понятия спина и тождественности элементарных частиц, рассматриваются симметрийные свойства волновых функций бозонов и фермионов приводящие к обменным явлениям, в частности, к явлению магнетизма в конденсированных средах. Иллюстрируется принцип соответствия Бора переходом к вазиклассическому приближению.
Статистическая физика
В курсе излагаются основные понятия, законы и методы статистической физики основанные на теореме Лиувилля и статистических ансамблях Гиббса; продемонстрированы их применения к описанию термодинамических свойств конденсированных сред, в особенности квантовых свойств твердых тел и жидкостей описываемых квантовыми статистиками. В частности, в курсе уделено внимание описанию квантовых явлений в конденсированных средах при низких температурах.
Электронная теория металлов
Курс знакомит с основными методами современной электронной теории твердого тела, базирующейся на концепции квази-частиц и теории ферми-жидкости Ландау для нормальных металлов, а также на концепции куперовского спаривания электронов и теории Бардина, Купера и Шриффера для металлов в сверхпроводящем состоянии.
Квантовые электронные свойства наносистем
Курс лекций посвящен теории электронных квантовых явлений в наносистемах: теории случайных гамильтоновых матриц Вигнера-Дайсона и термодинамике нанокластеров, переходам Пайерлса в квазиодномерных проводниках, переходам Изинга и Березинского-Костерлица-Таулеса в двумерных системах, теории флуктуаций спина в одномерной цепочке Изинга.
Основная учебная или научная литература, автором или соавтором которой является сотрудник:
Векилов Ю.Х., Мухин С.И., Кузьмин Ю.М., Я.М. Муковский, «Курс теоретической физики в задачах и упражнениях». Пособие № 605, II-е издание, исправленное и дополненное, под ред. Векилова Ю.Х. — М. «Учеба», 2007г., -341с.
Векилов Ю.Х., Мухин С.И., Кузьмин Ю.М., Я.М. Муковский, «Курс теоретической физики в задачах и упражнениях» Пособие № 326, под ред. Векилова Ю.Х. — М. «Учеба», 2005г., -285с.
УМКД на английском языке по учебному курсу “Electron theory of metals” для англоязычной магистерской программы кафедры ТФКТ МИСиС «Quantum Physics for Advanced Materials Engineering» 2009г.
УМКД на английском языке по учебному курсу “Quantum electronic properties of nanosystems” для англоязычной магистерской программы кафедры ТФКТ МИСиС «Quantum Physics for Advanced Materials Engineering» 2010г.
Исследовательские проекты и контракты:
Исследование динамики решетки и взаимодействия фононов, магнонов и электрических квазимагнонов в мультиферроиках на основе манганитов редкоземельных элементов, 2009 -2011, РФФИ, грант 09-02-92661-ННФ_а
Свойства магических нанокластеров и их систем в нормальном и сверхпроводящем состояниях, 2007 -2008, РФФИ, грант 7-02-12058-офи
Исследование сверхпроводящих свойств ‘полосатой фазы’ (‘stripe phase’) в высокотемпературных сверхпроводниках, 2002 -2004, РФФИ, 02-02-16354-а