• Разработка сверхпроводниковых структур с уникальными электромагнитными характеристиками и изучение их физических свойств...

Мухин Сергей Иванович

muhin-220x250

Старший научный сотрудник лаборатории, д. ф.-м. н, профессор, заведующий кафедрой ТФиКТ, НИТУ «МИСиС»

e-mail: i.m.sergei.m@gmail.com

Профиль на портале 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.
  • Векилов Ю.Х., Мухин С.И., Кузьмин Ю.М. «Теоретическая Физика». Пособие № 831 — М. МИСиС, 2002г. -59с.
  • Векилов Ю.Х., Кузьмин Ю.М., Мухин С.И. «Статистическая физика». Пособие № 1592 — М.: МИСиС, 2001г., -76 с.
  • Векилов Ю.Х.,Кузьмин Ю.М., Мухин С.И. «Квантовая механика». Пособие №1480. -М.: МИСиС, 2001г., -126с.
  • 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
  • Quantum liquid crystals, 2008-2009, FOM (Голландский фонд фундаментальных исследований, Нидерланды), грант 01PR1977
  • Anomalous phonon softening and stripe phase fluctuations in high-Tc cuprates, 2005-2007,
  • Британское Королевское Общество, грант gt/FSU/JP.
  • Physics in Microgravity, 1995-1996, NASA Projects in Basic Research (НАСА, США), NAG3-1395
  • Physics in Microgravity, 1997-2000, NASA Projects in Basic Research (НАСА, США), NAG3-1867

Награды и почетные звания:

  • Лауреат премии «Соросовский доцент», 1997, 1998, 1999
  • Лауреат премии «Соросовский профессор», 2002, 2003
  • Лауреат конкурса «Грант Москвы» в области науки и образовательных технологий, 2004
  • Медаль МИСиС (20 лет работы), 2007
  • Диплом победителя конкурса на лучшую учебную литературу МИСиС, 2008

    На лекции Алексея Устинова в Черноголовке

    На лекции Алексея Устинова в Черноголовке