Кафедра нейтронографии

Web-page: http://neutron.msu.dubna.ru/

Кафедра нейтронографии создана на физическом факультете МГУ в 2000 году.

Заведующий кафедрой – лауреат Государственной премии РФ профессор научный руководитель Лаборатории нейтронной физики им. И.М. Франка Объединенного института ядерных исследований Виктор Лазаревич Аксенов. Заместитель заведующего кафедрой – доктор физ.-мат. наук доцент С.А. Гончаров.

Кафедра является базовой для расположенного в г. Дубне международного научного центра – Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ), а также для Российского научного центра «Курчатовский институт» (г. Москва).

В г. Дубне кафедра базируется в филиале НИИ Ядерной Физики Московского государственного университета. Первые кафедры физического факультета в Дубне были открыты одновременно с созданием филиала в 1961 г. с целью объединить получение образования в МГУ и научную деятельность в крупнейшем институте мира – ОИЯИ. Одна из этих кафедр – кафедра теории атомного ядра (впоследствии кафедра теоретической ядерной физики) может считаться исторической предтечей кафедры нейтронографии. Ее создателем и бессменным заведующим был один из основателей филиала и ОИЯИ, первый директор ОИЯИ член-корреспондент АН СССР Дмитрий Иванович Блохинцев. Многие выпускники стали ведущими специалистами ОИЯИ, других научные центров и вузов как в России, так и в других странах. Среди выпускников есть деканы, проректоры, директора институтов и президенты академий. Есть и сотрудники, работающие в настоящее время на кафедре нейтронографии.

Кафедра нейтронографии готовит студентов по специальности 010600 «Физика конденсированного состояния вещества» по специализации 010608 «Экспериментальные методы исследования структуры и свойств твердых тел».

Кафедра выпускает специалистов в области использования методов рассеяния нейтронов и синхротронного и рентгеновского излучения для изучения структуры и физических свойств вещества в конденсированном состоянии. Эти методы находят все большее применение в различных областях современного естествознания: в физике и химии конденсированного состояния, полимеров, биофизике и биохимии, материаловедении, науках о Земле. Это дает уникальную возможность работать на стыке разных наук, что открывает широкие перспективы в исследованиях новых явлений природы и в создании современных нанотехнологий., в том числе нанотехнологий.

В соответствии с учебным планом на кафедре читаются специальные курсы: «Введение в физику конденсированных сред» (доц. М.В. Авдеев), «Дифракционный структурный анализ» (проф. А.М. Балагуров и проф. А.В. Иродова), «Квантовая теория твердого тела (проф. В.Л. Аксенов), «Экспериментальные методы физики конденсированного состояния» (доц. Е.Л. Ядровский), «Методы нейтронографии» (доц. Д.П. Козленко), «Теория рассеяния волн и частиц» (доц. С.А. Гончаров), «Нейтронная оптика» (доц. В.К. Игнатович), «Математическая обработка результатов экспериментов» (доц. В.Б. Злоказов), «Синхротронное излучение в исследованиях конденсированных сред» (доц. Тютюнников С.И.), «Физика и техника низких температур» (доц. И.Н. Гончаров), «Теоретические методы физики конденсированного состояния» (проф. В.Л. Аксенов), «Основы нейтронного текстурного анализа» (проф. А.Н. Никитин).

Начиная с 7-го семестра, студенты часть учебного времени проводят в Дубне в филиале НИИЯФ МГУ, в котором помимо учебного корпуса имеется общежитие. В Дубне ведущие ученые ОИЯИ читают им лекции по дисциплинам специализации и спецкурсам кафедры, и студенты проходят специальные практикумы «Экспериментальные методы исследования структуры и свойств твердых тел» и «Рассеяние нейтронов и синхротронного излучения».

Студенты распределяются в научные группы в Дубне в ОИЯИ и в Москве в РНЦ «Курчатовский институт" и Институт кристаллографии РАН, где проходят лабораторию по специализации, выполняют курсовые и дипломные работы. Студенты при успешном выполнении научной работы получают финансовую поддержку.

Научная работа на кафедре осуществляется в рамках научной школы, которую возглавляет профессор В.Л. Аксенов. Основы и традиции школы были заложены выдающимся ученым – лауреатом Нобелевской премии по физике академиком И.М. Франком (1908–1990), основавшим в 1957 г. в ОИЯИ Лабораторию нейтронной физики (ЛНФ).

Основной научно-исследовательской базой кафедры являются ЛНФ им. И.М. Франка в ОИЯИ и РНЦ «Курчатовский институт».

В РНЦ «Курчатовский институт» в качестве экспериментальной научной базы используется реактор ИР-8 и единственный в России специализированный источник синхротронного излучения – Курчатовский источник синхротронного излучения (КИСИ).

В Дубне в ЛНФ ОИЯИ имеется самый высокопоточный в мире импульсный источник нейтронов (реактор ИБР-2) для исследований конденсированного состояния вещества. Реактор ИБР-2 сооружался под научным руководством Д.И. Блохинцева. Впоследствии научным руководителем реактора стал И.М. Франк, а затем – В.Л. Аксенов. Реактор ИБР-2 оснащен самой современной аппаратурой, с помощью которой ежегодно проводится 150–200 экспериментов учеными из 25–30 стран.

В последние годы научная работа сотрудников и студентов ориентирована на следующие научные направления, большинство из которых связано с нанонауками и нанотехнологиями:

Нейтронная оптика: метод стоячих нейтронных волн для исследования слоистых гетероструктур, малоугловое рассеяние для определения параметров наночастиц.
Сильнокоррелированные электронные системы: слоистые магнитные металлические гетероструктуры, магнитные полупроводники, соединения с колоссальным магнитным сопротивлением.
Коллоидные дисперсии: магнитные жидкости, растворы углеродных наноматериалов, мицеллы и мицеллярные растворы.
Полимеры: архитектура молекулярных агрегатов в полимерных сетках, гидрофобно-модифицированные гели, дендримеры различных генераций.
Молекулярная биология: нуклеотидные белковые комплексы, структура биологических мембран при внешних воздействиях, переходы мицелла-везикулы.
Геофизика: текстурные исследования геологических пород.
Инженерные науки: поведение новых материалов и промышленных изделий при внешних воздействиях.

За годы существования кафедры ее аспирантами и сотрудниками защищено четыре кандидатских и две докторских диссертации, опубликовано несколько десятков статей в ведущих научных журналах и докладов на международных конференциях.

Занятия научной работой по тематике кафедры, в том числе в рамках выполнения курсовых работ возможны и для студентов 1–3-го курсов. Для них кафедра проводит учебно-научный семинар. На этом семинаре ведущие ученые МГУ, РНЦ КИ, ОИЯИ и РАН рассказывают студентам о современных проблемах физики конденсированного состояния, биологии, геофизики, материаловедения. Студенты и аспиранты выступают с отчетами о своей научной работе.

Кроме того, кафедрой в филиале НИИЯФ МГУ в г. Дубне проводятся Летние школы для студентов и аспирантов. Школы ориентированы на ознакомление студентов с последними достижениями в области исследования конденсированных сред и нанотехнологий с помощью рассеяния нейтронов и других методов. Программа школы включает в себя обзорные доклады ведущих ученых по современным проблемам физики конденсированных сред, химии, биологии, наук о Земле, инженерных наук, а также лекции об основных методах исследования конденсированных сред и наносистем. Участники школы выступают с докладами по своим работам. В рамках школы проводятся лабораторные работы по ядерно-физическим экспериментальным методам исследования конденсированных сред и наносистем.

Другим важным направлением работы кафедры является обучение студентов, прикомандированных в филиал НИИЯФ МГУ из различных университетов страны. Ежегодно 5–10 таких студентов совместно со студентами кафедры слушают спецкурсы, делают лабораторные работы, проводят научную работу под патронажем кафедры.
Студенты кафедры имеют также возможность практиковаться и выполнять научную работу и в других научных центрах: Научно-исследовательском институте ядерной физики им. Д.В. Скобельцына МГУ им. М.В. Ломоносова, Институте кристаллографии им. А.В. Шубникова РАН, Физическом институте им. П.Н. Лебедева РАН, с которыми кафедра тесно взаимодействует по своей научной программе.

Одной из характерных черт современной науки является международная кооперация. Исследования с использованием нейтронов синхротронного излучения, как правило, проводятся на разных источниках в разных странах, поэтому уже при выполнении дипломной работы некоторым студентам приходится выезжать в другие страны. Наиболее тесное взаимодействие кафедра имеет с нейтронными центрами Великобритании, Венгрии, Германии, Польши, Франции и Чехии.

По окончании университета выпускники имеют возможность получить работу по конкурсу в ОИЯИ, РНЦ «Курчатовский институт», институтах РАН и других ведомств, а также продолжить обучение в аспирантуре МГУ или ОИЯИ.