Филиал МГУ
Аннотация магистерской программы
«ЭКСТРЕМАЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПОЛЯ, РЕЛЯТИВИСТСКАЯ ПЛАЗМА и АТТОСЕКУНДНАЯ ФИЗИКА»
Руководитель программы
д.ф.-м.н., профессор Савельев-Трофимов Андрей Борисович
Целью программы является подготовка специалистов в области взаимодействия мощного лазерного излучения с плазмой по трем взаимосвязанным специализациям: лазерная плазма, физика мощных лазеров, аттосекундная физика. Кроме того, существенное внимание уделяется образованию в смежных областях: нелинейной оптике, лазерной спектроскопии, квантовой оптике. Программа предполагает индивидуальный подход к обучению с возможностью экспериментальной либо теоретической направленности интересов студента, прохождение спецпрактикумов по физике лазеров и нелинейной оптике, численным методам или автоматизации эксперимента, а также выполнение ряда задач, реализованных в научных лабораториях на исследовательских установках, в рамках преподаваемых дисциплин. В связи с этим для каждого студента формируется «траектория» обучения, обеспечивающая получение ключевых компетенций по выбранной им специализации в рамках магистерской программы. Для чтения лекций и научного руководства студентами предполагается привлечение ведущих ученых ФИАН, ОИВТ, ИОФРАН, ИПФ РАН
• Введение в физику плазмы
• Экстремальная терагерцевая оптика
• Лазерно-плазменное ускорение частиц
• Квантовая оптика и квантовая информация
• Основы фотоники
• Основы лазерного термоядерного синтеза
• Оптика метаматериалов
• Теория фундаментальных процессов в полях экстремальной интенсивности
• Ядерная фотоника
• Теоретические и численные модели в физике взаимодействия лазерного излучения с плазмой
МП ЭЭП (ВНИИЭФ, МГУ, ИПФ РАН, ФИАН, ОИВТ РАН, НИЯУ МИФИ, Сколтех)
Примеры тем магистерских работ.
Лазерное ускорение частиц для медицинских приложений
Лазерно-инициированные ядерные реакции в кластерной плазме
Источники электромагнитного излучения нетрадиционных диапазонов при лазерно-плазменном взаимодействии
Генерация электромагнитных полей при скользящем взаимодействии интенсивного лазерного импульса с поверхностью
Многостадийное лазерно-плазменное ускорение электронов и позитронов
Лазерное ускорение электронов при взаимодействии со структурированными мишенями
Глубокое обучение для решения задач физики релятивистской плазмы.
Суперкомпьютерное моделирование генерации аттосекундных импульсов с заданной поляризацией при взаимодействии лазерного импульса с плазмой.
Нелинейное рассеяние Томсона при взаимодействии Лагерр-Гауссовых лазерных мод с быстрыми электронами.
Байесовская оптимизация плазменно-кильватерных ускорителей.
Эмиссионные свойства фемтосекундной лазерной плазмы возобновляемых мишеней.
Разработка рентгеноспектральных методов диагностики временного профиля мощных лазерных импульсов
Прецизионные измерения потенциалов ионизации и атомной структуры многозарядных ионов
Численные расчеты атомной кинетики и излучательных спектров многозарядных ионов с заполненной внешней оболочкой.
Экспериментальное исследование вещества в области сверхвысоких давлений при ударно-волновом нагружении лазерным излучением
Развитие методов рентгеновской абсорбционной и фазово-контрастной радиографии лазерной плазмы.
Численное моделирование ударно-волновых процессов в веществе при импульсном лазерном воздействии
Термодинамические свойства материалов под действием ультракоротких лазерных импульсов
Распространение сверхмощных коротких фокусированных лазерных импульсов с учетом эффектов поляризации вакуума
Непертурбативное описание рождения пар внешним полем в усеченном фоковском пространстве
Моделирование коллективного туннельного эффекта в атомах и молекулах в интенсивном лазерном поле
Квантовая вязкость бесстолкновительной плазмы в лазерном поле экстремальной интенсивности
Моделирование динамических безызлучательных состояний микроплазмы, создаваемых фемтосекундными лазерными импульсами
Аннотация магистерской программы
«ЛАЗЕРНАЯ НЕЛИНЕЙНАЯ ОПТИКА и ФОТОНИКА»
Руководитель программы
д.ф.-м.н., профессор Макаров Владимир Анатольевич
Лазерная нелинейная оптика – раздел современной физики, охватывающий широкий круг исследований недоступных линейной оптике фундаментальных свойств и характеристик вещества с помощью когерентного излучения. Развитие лазерной техники и знание особенностей взаимодействия лазерных пучков и импульсов с различными средами привело к формированию фотоники – направлению исследований, включающих в себя широкий класс задач, связанных с управлением световым излучением в оптических элементах, устройствах и системах, в которых генерируются, усиливаются, модулируются, распространяются и детектируются оптические сигналы, а также интенсивных исследований, направленных на создание новых материалов, устройств и технологий, обеспечивающих передачу, прием, обработку, запись, хранение и отображение информации на основе фотонов.
Магистерская программа «Лазерная нелинейная оптика и фотоника» ставит своей целью подготовку к научно-исследовательской работе и профессиональной деятельности, требующей углубленной фундаментальной и прикладной подготовки, в области современной лазерной физики, нелинейной оптики и фотоники. Программа дает необходимые знания, умения и навыки в области волновой и квантовой природы света, генерации и применения лазерного излучения, процессов и явлений, протекающих при взаимодействии света с веществом. Успешно прошедшие обучение студенты будут уметь организовать и планировать физические исследования, ставить и решать с помощью современной аппаратуры конкретные задачи научных исследований в области лазерной физики, нелинейной оптики и фотоники, а также свободно владеть профессиональными знаниями для получения и критического анализа огромного потока информации в этой области знаний.
Считается, что потенциальные обучающиеся обладают необходимыми знаниями в области математики и теоретической физики в объеме преподавания этих дисциплин в классических университетах в рамках бакалавриата или специалитета и выполняли выпускные работы в области электродинамики, оптики, теории волн, лазерной физики и фотоники.
• Терагерцовая оптоэлектроника
• Оптика метаматериалов
• Нелинейная поляризационная оптика
• Лазерная оптоакустическая диагностика
• Быстрый и медленный свет
• Ультракороткие световые импульсы и современные оптические технологии
• Основы биофотоники
• Вещество в сильном лазерном поле
• Лазерные пучки и импульсы в нелинейных средах
МП ЛНОиФ (ВНИИЭФ)
Примеры тем магистерских работ.
Диагностика динамики развития плазменных образований
Разработка оптической схемы диагностики параметров импульса лазерного излучения
Исследование параметров фотохронографических регистраторов
Экспериментальные исследования ВРМБ излучения в пересекающихся лазерных пучках
Компенсация тепловых аберраций дискового усилителя при работе на частоте 10 Гц
Высокоточная диагностика временных процессов при распространении ударных волн в материалах с плотностью порядка критической
Исследование возможностей повышения порога возбуждения ВРМБ в оптоволоконном канале системы когерентного сложения излучения
Численное моделирование процессов паразитной генерации в дисковых усилителях с высокой запасенной энергией
Исследование методов измерения оптической длины волоконных каналов в системах когерентного сложения излучения
Константы уширения атомов Ar и Kr в среде лазера с диодной накачкой на инертных газах
Исследование импульсно-периодического режима работы лазера с диодной накачкой на инертных газах
Моделирование теплового разрушения оптических элементов мощным лазерным пучком из-за наличия частиц пыли
Расчетное моделирование распространения лазерного излучения в турбулентной атмосфере в режиме неполного фазового сопряжения
Управление многоканальным лазерным излучением в турбулентной атмосфере с помощью методов искусственного интеллекта
Аннотация магистерской программы
«ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ФИЗИКА»
Руководители программы
академик РАН, д.ф.-м.н., профессор Рубаков Валерий Анатольевич
чл.-корр. РАН, д.ф.-м.н., профессор Боос Эдуард Эрнстович
профессор, д.ф.-м.н., Борисов Анатолий Викторович
Основной задачей магистерской программы «Теоретическая физика» является фундаментальное высшее образование и профессиональная подготовка специалистов в области современной теоретической физики. Программа предполагает исчерпывающее изучение физики фундаментальных взаимодействий элементарных частиц, астрофизики и космологии, теоретической ядерной физики, физической кинетики. Часть курсов посвящена экстремальным процессам: предусмотрено изучение гидродинамики с ударными и детонационными волнами, уравнений состояния вещества при высоких плотностях и температурах.
• Уникальное междисциплинарные исследования на стыке наук, особое внимание уделено отражению свойств микромира на макроскопических и космологических масштабах.
• Формирование уникальной научно-образовательной среды в области теоретической физики.
• Особый акцент сделан на исследовательскую работу самих студентов.
• Участие в международных научных коллаборациях и публикации в ведущих научных журналах.
• Возможность защиты магистерской диссертации под руководством выдающихся ученых с мировыми именами.
• Диплом ведущего университета страны, одного из лидеров мирового образования в области физики.
Магистерская программа по теоретической физике реализуется на базе филиала МГУ имени М. В. Ломоносова в г. Сарове при активном участии ведущих специалистов физического факультета МГУ, Научно-исследовательского института ядерной физики МГУ, Института ядерных исследований РАН и Всероссийского научно-исследовательского института экспериментальной физики.
Научная работа студентов филиала будет связана с развитием моделей эволюции Вселенной и построением общей теории фундаментальных взаимодействий, исследованием квантовых процессов в искривленном пространстве-времени, расширением представлений о «темной материи» и «темной энергии». Знания в области теоретической ядерной физики позволят студентам принять участие как в исследованиях в области ядерной астрофизики, так и в разработках современных ядерных технологий для энергетики, медицины и других практических областей.
Глубокие знания теоретической физики и способность применять их для описания реальных физических эффектов имеют решающее значение для правильной интерпретации новых экспериментальных результатов, а также для разработки успешных идей для будущих технологических приложений. Выпускники программы будут обладать навыками современного исследователя в области теоретической физики и соответствовать самым высоким профессиональным требованиям ведущих российских и международных исследовательских и образовательных центров. Полученное ими широкое профессиональное видение, знание методологических подходов и опыт участия в решении практических задач позволят им продолжить научное развитие в исследовательских проектах самого высокого уровня.
• Теория фундаментальных взаимодействий
• Квантовая хромодинамика
• Моделирование процессов в физике элементарных частиц на коллайдерах
• Теоретическая ядерная физика
• Ядерная астрофизика
• Общая теория относительности
• Теоретическая космология
• Физическая кинетика
• Гидродинамика, ударные и детонационные волны
МП Теоретическая физика (ВНИИЭФ, МГУ, ИЯИ)
Примеры тем магистерских работ
Рождение гравитационных волн на стадии первичного разогрева Вселенной после инфляции
Рождение частиц тёмной материи распадающимися доменными стенками в ранней Вселенной
Сверхтяжёлая тёмная материя в моделях с модифицированной гравитацией
Джинсовская неустойчивость в классической теории поля
Радиационные поправки в квантовой электродинамике с нарушенной Лоренц-инвариантностью
Эффекты нелинейной электродинамики в сверхпроводящих радиочастотных резонаторах
Устойчивые модели с космологическим «отскоком» в скалярно-тензорных теориях гравитации DHOST
Проявления различных моделей темной материи в данных нейтринных телескопов
Процессы с нарушением аромата кварков и лептонов в моделях новой физики
Наблюдаемые следствия нестандартных моделей ранней Вселенной («отскок», «генезис»)
Феноменологические основы и методы оптимизации наблюдения одиночного топ-кварка в эксперименте CMS коллайдера LHC;
Статистический анализ одиночного рождения топ-кварка на детекторе Компактный мюонный соленоид Большого адронного коллайдера и поиск аномальных связей в вершине взаимодействия топ-кварка, б-кварка и W-бозона;
Разработка методов применения нейронных сетей глубокого обучения для исследования топ-кварка на современных и будущих коллайдерах;
Ограничения на эффективные операторы, связанные с нейтральными токами, меняющими аромат кварков;
Многопартонные взаимодействия в КХД;
Двойное партонное рассеяние на БАК;
Функции Грина многокварковых токов и экзотические многокварковые адроны;
Непертурбативные КХД эффекты в слабые распадах тяжёлых адронов;
Исследование завихренности (vorticity), ее возникновение в системе сталкивающихся ядер и эволюция до стадии термического вымораживания (freeze-out) частиц;
Изучение влияния завихренности на поляризацию барионов, в частности, Lambda;
Возникновение и развитие направленного, эллиптического и триангулярного потоков в столкновениях тяжелых ионов;
Изучение влияния завихренности на формирование и развитие направленного потока адронов;
Исследование и сравнение пространственно-временной картины химического и термического фризаутов адронов в микро- и макроскопических моделях;
Корреляции и флуктуации барионного заряда и странности в столкновениях тяжелых ионов;
Оценка проявлений эффектов новой физики в дифференциальных распределениях редких многолептонных распадов В-мезонов;
Вычисление парциальных ширин распадов нейтральных В-мезонов на два заряженных лептона и два нейтрино в рамках Стандартной модели;
Оценка возможности поиска нарушений неравенств Вигнера и Леггета-Гарга в системах тяжелых кварков на Большом адронном коллайдере;
Влияние нейтронного избытка на структуру атомных ядер и гиперядер;
Синтез сверхтяжелых атомных ядер в природе и в лаборатории;
Развитие динамического подхода к описанию реакции полного слияния – деления при столкновениях тяжелых ионов;
Развитие аb initio подходов к описанию структуры легких ядер;
Изоспиновые эффекты в формировании и распаде гигантского дипольного резонанса атомных ядер;
Формирование гигантских резонансов в легких ядрах;
Теоретические расчеты распространенности обойденных ядер в p-процессе;
Моделирование процессов рождения бозонов Хиггса на БАК;
Бозоны Хиггса в расширениях стандартной модели;
Осцилляции нейтрино в расширениях стандартной модели;
Бозоны Хиггса и механизмы генерации барионной асимметрии Вселенной;
Бозоны Хиггса и фазовые переходы в ранней Вселенной;
SU(5) модель Великого объединения в методе размерной редукции;
Однопетлевые поправки в распадах бозона Хиггса на пару кваркониев;
Рождение дважды тяжёлых барионов на e-e+ коллайдерах будущего;
Рождение возбуждённых состояний Bc мезона на e-e+ коллайдерах будущего;
Однопетлевые поправки в парное рождение ботоммониев в e-e+ аннигиляции.
МП Теоретическая физика (ВНИИЭФ, МГУ, ИЯИ)
Рождение гравитационных волн на стадии первичного разогрева Вселенной после инфляции
Рождение частиц тёмной материи распадающимися доменными стенками в ранней Вселенной
Сверхтяжёлая тёмная материя в моделях с модифицированной гравитацией
Джинсовская неустойчивость в классической теории поля
Радиационные поправки в квантовой электродинамике с нарушенной Лоренц-инвариантностью
Эффекты нелинейной электродинамики в сверхпроводящих радиочастотных резонаторах
Устойчивые модели с космологическим «отскоком» в скалярно-тензорных теориях гравитации DHOST
Проявления различных моделей темной материи в данных нейтринных телескопов
Процессы с нарушением аромата кварков и лептонов в моделях новой физики
Наблюдаемые следствия нестандартных моделей ранней Вселенной («отскок», «генезис»)
Феноменологические основы и методы оптимизации наблюдения одиночного топ-кварка в эксперименте CMS коллайдера LHC;
Статистический анализ одиночного рождения топ-кварка на детекторе Компактный мюонный соленоид Большого адронного коллайдера и поиск аномальных связей в вершине взаимодействия топ-кварка, б-кварка и W-бозона;
Разработка методов применения нейронных сетей глубокого обучения для исследования топ-кварка на современных и будущих коллайдерах;
Ограничения на эффективные операторы, связанные с нейтральными токами, меняющими аромат кварков;
Многопартонные взаимодействия в КХД;
Двойное партонное рассеяние на БАК;
Функции Грина многокварковых токов и экзотические многокварковые адроны;
Непертурбативные КХД эффекты в слабые распадах тяжёлых адронов;
Исследование завихренности (vorticity), ее возникновение в системе сталкивающихся ядер и эволюция до стадии термического вымораживания (freeze-out) частиц;
Изучение влияния завихренности на поляризацию барионов, в частности, Lambda;
Возникновение и развитие направленного, эллиптического и триангулярного потоков в столкновениях тяжелых ионов;
Изучение влияния завихренности на формирование и развитие направленного потока адронов;
Исследование и сравнение пространственно-временной картины химического и термического фризаутов адронов в микро- и макроскопических моделях;
Корреляции и флуктуации барионного заряда и странности в столкновениях тяжелых ионов;
Оценка проявлений эффектов новой физики в дифференциальных распределениях редких многолептонных распадов В-мезонов;
Вычисление парциальных ширин распадов нейтральных В-мезонов на два заряженных лептона и два нейтрино в рамках Стандартной модели;
Оценка возможности поиска нарушений неравенств Вигнера и Леггета-Гарга в системах тяжелых кварков на Большом адронном коллайдере;
Влияние нейтронного избытка на структуру атомных ядер и гиперядер;
Синтез сверхтяжелых атомных ядер в природе и в лаборатории;
Развитие динамического подхода к описанию реакции полного слияния – деления при столкновениях тяжелых ионов;
Развитие аb initio подходов к описанию структуры легких ядер;
Изоспиновые эффекты в формировании и распаде гигантского дипольного резонанса атомных ядер;
Формирование гигантских резонансов в легких ядрах;
Теоретические расчеты распространенности обойденных ядер в p-процессе;
Моделирование процессов рождения бозонов Хиггса на БАК;
Бозоны Хиггса в расширениях стандартной модели;
Осцилляции нейтрино в расширениях стандартной модели;
Бозоны Хиггса и механизмы генерации барионной асимметрии Вселенной;
Бозоны Хиггса и фазовые переходы в ранней Вселенной;
SU(5) модель Великого объединения в методе размерной редукции;
Однопетлевые поправки в распадах бозона Хиггса на пару кваркониев;
Рождение дважды тяжёлых барионов на e-e+ коллайдерах будущего;
Рождение возбуждённых состояний Bc мезона на e-e+ коллайдерах будущего;
Однопетлевые поправки в парное рождение ботоммониев в e-e+ аннигиляции.
МП ЛНОиФ (ВНИИЭФ)
Диагностика динамики развития плазменных образований
Разработка оптической схемы диагностики параметров импульса лазерного излучения
Исследование параметров фотохронографических регистраторов
Экспериментальные исследования ВРМБ излучения в пересекающихся лазерных пучках
Компенсация тепловых аберраций дискового усилителя при работе на частоте 10 Гц
Высокоточная диагностика временных процессов при распространении ударных волн в материалах с плотностью порядка критической
Исследование возможностей повышения порога возбуждения ВРМБ в оптоволоконном канале системы когерентного сложения излучения
Численное моделирование процессов паразитной генерации в дисковых усилителях с высокой запасенной энергией
Исследование методов измерения оптической длины волоконных каналов в системах когерентного сложения излучения
Константы уширения атомов Ar и Kr в среде лазера с диодной накачкой на инертных газах
Исследование импульсно-периодического режима работы лазера с диодной накачкой на инертных газах
Моделирование теплового разрушения оптических элементов мощным лазерным пучком из-за наличия частиц пыли
Расчетное моделирование распространения лазерного излучения в турбулентной атмосфере в режиме неполного фазового сопряжения
Управление многоканальным лазерным излучением в турбулентной атмосфере с помощью методов искусственного интеллекта
МП ЭЭП (ВНИИЭФ, МГУ, ИПФ РАН, ФИАН, ОИВТ РАН, НИЯУ МИФИ, Сколтех)
Лазерное ускорение частиц для медицинских приложений
Лазерно-инициированные ядерные реакции в кластерной плазме
Источники электромагнитного излучения нетрадиционных диапазонов при лазерно-плазменном взаимодействии
Генерация электромагнитных полей при скользящем взаимодействии интенсивного лазерного импульса с поверхностью
Многостадийное лазерно-плазменное ускорение электронов и позитронов
Лазерное ускорение электронов при взаимодействии со структурированными мишенями
Глубокое обучение для решения задач физики релятивистской плазмы.
Суперкомпьютерное моделирование генерации аттосекундных импульсов с заданной поляризацией при взаимодействии лазерного импульса с плазмой.
Нелинейное рассеяние Томсона при взаимодействии Лагерр-Гауссовых лазерных мод с быстрыми электронами.
Байесовская оптимизация плазменно-кильватерных ускорителей.
Эмиссионные свойства фемтосекундной лазерной плазмы возобновляемых мишеней.
Разработка рентгеноспектральных методов диагностики временного профиля мощных лазерных импульсов
Прецизионные измерения потенциалов ионизации и атомной структуры многозарядных ионов
Численные расчеты атомной кинетики и излучательных спектров многозарядных ионов с заполненной внешней оболочкой.
Экспериментальное исследование вещества в области сверхвысоких давлений при ударно-волновом нагружении лазерным излучением
Развитие методов рентгеновской абсорбционной и фазово-контрастной радиографии лазерной плазмы.
Численное моделирование ударно-волновых процессов в веществе при импульсном лазерном воздействии
Термодинамические свойства материалов под действием ультракоротких лазерных импульсов
Распространение сверхмощных коротких фокусированных лазерных импульсов с учетом эффектов поляризации вакуума
Непертурбативное описание рождения пар внешним полем в усеченном фоковском пространстве
Моделирование коллективного туннельного эффекта в атомах и молекулах в интенсивном лазерном поле
Квантовая вязкость бесстолкновительной плазмы в лазерном поле экстремальной интенсивности
Моделирование динамических безызлучательных состояний микроплазмы, создаваемых фемтосекундными лазерными импульсами