Материал лекций:

Литература:

__

На этой лекции вы узнаете об излучателях света. Остановимся подробно на светоизлучающих диодах и полупроводниковых лазерах.

Материал лекций:

__

План лекции:

• Фотолюминесценция
• Люминофоры для белых светодиодов
• Наноразмерныелюминофоры

Материал лекций:

Исследование и применение макроскопических квантовых эффектов

Научная группа занимается фундаментальными проблемами квантовой механики и созданием новых сверхбыстрых и сверхчувствительных приборов.

Руководитель направления: профессор, д.ф.м.н. Куприянов Михаил Юрьевич

Руководители групп: в.н.с., д.ф.-м.н. Соловьев Игорь Игоревич и доцент, д.т.н. Кленов Николай Викторович

1. Сверхпроводниковые нейроны, синапсы, нейронные сети;
2. Цифровые сверхпроводниковые устройства на новой элементной базе, для которых носители информации – кинки джозефсоновской фазы вместо квантов магнитного потока; 
3. Разработка устройств для неразрушающего считывания и быстрой записи информации в сверхпроводниковые квантовые регистры;
4. Джозефсоновские контакты с топологическими изоляторами и нанопроводами сложного фазового состава в области слабой связи;
5. Совершенствование методов разработки и проектирования микросхем сверхпроводниковых устройств.

Теоретические работы сфокусированы на исследовании электронного транспорта в наноструктурах, содержащих сверхпроводящие, нормальные и ферромагнитные материалы. Интерес к проблемам электронного транспорта обусловлен существованием целого ряда красивых квантовых эффектов, которые не только наблюдаемы, но практически значимы. 

В первую очередь – это эффекты Джозефсона, в соответствии с которыми в системах, содержащих более двух сверхпроводящих электродов, возможно бездиссипативное протекание тока вне зависимости от типа проводимости материала, обеспечивающего связь между ними. Напряжение между электродами возникает при превышении током некоторого критического значения. Наличие разности потенциалов приводит к генерации в структуре электромагнитного излучения, частота которого связана с напряжением коэффициентом пропорциональности, составленным из фундаментальных констант. Этот эффект позволяет создавать на основе джозефсоновских структур квантовые стандарты напряжения, которые с метрологической точностью могут воспроизводить как абсолютное значение напряжения на уровнях 1 и 10 Вольт, так и заданную форму сигнала.

Наноструктуры со сверхпроводящими и ферромагнитными материалами богаты целым классом неравновесных мезоскопических эффектов. Неравновесность функции распределения электронов по энергиям, (т.е. отличие ее от фермиевской) легко реализуется в нормальном металле контактирующим со сверхпроводником, например, простым заданием постоянного тока через их границу. Протекающий в сверхпроводнике сверхпроводящий ток, трансформируется в нормальный на длинах порядка длины энергетической релаксации электрона в нормальном металле, которая при низких температурах может достигать десятков микрометров. Если таких границ несколько, то, пропуская ток через пару выделенных электродов наноструктуры, можно оказывать заметное воздействие на транспорт между другими ее электродами. В структурах с ферромагнетиками проявляется наличие в них обменного поля, которое по-разному действует на электронные и дырочные возбуждения. Вследствие этого наведенные из сверхпроводника S в ферромагнетик F сверхпроводящие свойства не затухают экспоненциально, как в случае нормального металла, а носят осцилляционный характер.

Комбинация эффекта Джозефсона с эффектом квантования магнитного потока в замкнутых сверхпроводящих контурах открывает возможность создания высокоточных устройств для измерения магнитного потока (сверхпроводящие квантовые интерферометры) и устройств сверхбыстрой обработки информации (быстрая одноквантовая логика, БОК). Первые БОК устройства были спроектированы в МГУ и экспериментально изготовлены в ИРЭ РАН. В отличие от полупроводниковых вычислительных устройств, информация в элементах БОК логики представляется не в потенциальной, а в импульсной форме, т.е. логической единице соответствует не определенный уровень напряжения, а наличие или отсутствие импульса напряжения в интервале между тактовыми импульсами. При этом оказывается, что площадь этого импульса определяется лишь комбинацией квантовых констант, т.е. строго квантована. Импульсы регенерируются джозефсоновскими переходами и распространяются на расстояния порядка нескольких сантиметров по полосковым и джозефсоновским линиям передач с минимальными диссипативными и дисперсионными искажениями. В настоящее время экспериментально продемонстрирована работа ячеек БОК логики на частотах порядка 750 ГГц при уровне диссипации на логическую операцию на пять порядков меньше, чем в полупроводниковых аналогах. Работа по проектированию устройств БОК логики, а также разработке новой, «фазовой логики» также является одним из направлений деятельности лаборатории.

Квантовая оптика на чипе – еще одно направление исследований нашей группы. Специфика поведения электронного конденсата в сверхпроводящих материалах позволяет создавать на их основе искусственные «джозефсоновские» атомы, комбинировать их в искусственные кристаллические решетки и даже квантовые интерферометры. Реальные размеры таких «атомов» в экспериментальных образцах могут составлять тысячи/десятки тысяч боровских радиусов. Ведутся исследования взаимодействия искусственного атома и кристаллической решетки со сверхкоротким электромагнитными импульсами. В классической оптике аналогичные исследования оказываются невозможными ввиду несовершенства современных технологий.

О кафедре — Кафедра атомной физики, физики плазмы и микроэлектроники

КАФЕДРА АТОМНОЙ ФИЗИКИ,
ФИЗИКИ ПЛАЗМЫ И МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ
Отделения ядерной физики Физического факультета МГУ

Заведующий кафедрой
профессор, д.ф.м.н. Рахимов Александр Турсунович

О кафедре

Кафедра атомной физики, физики плазмы и микроэлектроники была создана в 1954 году по инициативе академика Л. А. Арцимовича (ее первое название — кафедра атомной физики и электронных явлений), который и был ее первым заведующим до 1973 года. С 1973 по 1988 г. заведующим кафедрой был академик Е.П. Велихов, с 1988 г. по настоящее время — профессор А.Т. Рахимов. Среди ученых, в разное время принимавших участие в работе кафедры, были В.Н. Лазукин, С.Ю. Лукьянов, В.А. Молчанов, В.Д. Письменный, В.С. Стрелков, В.А. Чуянов, К.К. Лихарев, Ю.К. Земцов, С.С. Красильников и др.

Кафедра тесно связана с Отделом микроэлектроники (первоначально отдел физики плазмы) НИИЯФ МГУ, являющимся основной базой для проведения научных исследований сотрудниками, аспирантами и студентами кафедры.

В первый период после создания кафедры основные научные интересы ее сотрудников лежали в области физики горячей плазмы и управляемого термоядерного синтеза. В начале 70-х годов в связи с быстрым прогрессом лазерной техники они переместились в область физики низкотемпературной плазмы и газового разряда, являющегося активной средой большого количества лазеров, работающих в диапазоне частот от ИК до УФ излучения.

Во второй половине 80-х годов на кафедре и в отделе микроэлектроники НИИЯФ развернулись исследования физических принципов современной микроэлектроники, а также физических основ создания принципиально новой, сверхпроводниковой, электроники. Для построения цифровой сверхпроводниковой электроники была предложена концепция динамической быстрой одноквантовой логики, получившей затем всемирное признание.

В 90-е годы в стенах кафедры стартовали исследования, давшие начало новому направлению в этой области — молекулярной одноэлектронике. В 1996 году впервые в мире был получен одноэлектронный транзистор на основе одиночной молекулы-кластера, а также продемонстрированы эффекты коррелированного туннелирования электронов в таких структурах при комнатной температуре.

В 2000-е годы на кафедре были разработаны плазменные методы получения наноуглеродных пленок, обладающих уникальными электрофизическими свойствами.

В настоящее время на кафедре ведутся теоретические и экспериментальные исследования по актуальным проблемам атомной и лазерной физики, физики низкотемпературной плазмы и газового разряда, сверхпроводимости, сверхпроводниковой электроники и одноэлектроники.

Кафедра имеет тесные научные контакты с ведущими научными центрами страны: ФИ РАН, ИОФ РАН, ТРИНИТИ, НИЦ «Курчатовский институт» и др., а также с зарубежными научными центрами США, Канады, Франции, Германии и других стран.

как точные науки изучали общество до эпохи big data — РБК

Так, распределение Пуассона одинаково правильно моделирует рост колонии бактерий и поломки оборудования, а сформулировал его Симеон Дени Пуассон в работе «Исследования о вероятности приговоров в уголовных и гражданских делах». Был ли он юристом? Нет, он был математиком и физиком.

Развитие социофизики, а точнее трансфер ее математических моделей в общественные науки, шло параллельно развитию самой физики. Усложнялись модели описания материи — теперь мы описываем строение атома с помощью квантовой физики, а не планетарной моделью Эрнеста Резерфорда, где электроны «летали» вокруг ядра, как планеты по орбитам вокруг Солнца. Обмен тепловой энергией, который изучает наука термодинамика, перешел от уровня измерений температуры на уровень статистического анализа движения молекул (которое и вызывает наблюдаемые нами изменения температуры). Во второй половине XX века физика научилась описывать неравновесные системы — не идеальные, а такие, как есть в жизни. Пришло понимание, что частицы не так просты и элементарны, а значит, уровень сложности изучаемых природных объектов приблизился к сложности самого большого и сложного объекта — человеческого общества.

Читайте на РБК Pro

Модельный ряд

Во что это выливается? Ученые научились, например, управлять транспортными потоками в городах. Эволюционная биология обзавелась собственным математическим аппаратом, предсказывающим развитие и взаимодействие популяций, а потом оказалось, что этот аппарат применим и далеко за пределами животного мира, например, в исследовании экономических процессов. Эволюционная экономика изучает процессы роста и развития компаний и целых отраслей.

Управление сложными системами — авиаперелетами, космическими группировками, атомными станциями, химическими или металлургическими заводами — ведется на основании физико-математических моделей. В России пионером этого подхода является Институт проблем управления, созданный в 1939 году и успешно транслировавший результаты теоретической науки очень высокого уровня в практическое промышленное применение.

Такие «субъективные» области, как ведение переговоров, тоже вполне успешно формализуются в рамках математической теории игр: один из ведущих в мире специалистов в этой области, Леон Петросян, работает в Санкт-Петербургском государственном университете.

Что нового социофизики принесли в понимание человека? Прежде всего — моделирование поведения больших групп людей, а затем — экспериментальная проверка моделей. Это позволяет понять, правда ли то, что мы сами о себе думаем? Попытки объяснить общество научными методами традиционно исходили из того, что человек действует рационально и разумно. Оказалось, что этот подход не работает — так же, как и не могла объяснить массу наблюдаемых явлений планетарная модель атома.

А еще ученые поняли, как физические и химические явления помогают объяснить происходящее в человеческих сообществах. Оказалось, что распространение инфекций (как и мнений) моделируется процессами перколяции, распространение инноваций — диффузией (теория диффузии инноваций стала широко известна благодаря книге социолога Эверетта Роджерса), кооперация во времени — теорией игр.

Данные для ума

Понятно, что с развитием интернета методы социофизики получили новое обширное поле для применения. Ученые изучают социальные сети как в узком понимании, так и в широком — сети взаимодействия ученых, технологические связи сложных предприятий. Очень эффективной при этом оказалась теория графов. Начало ей положил еще в XVIII веке великий математик Леонард Эйлер. Он решал задачу о возможности совершить непрерывную прогулку по всем семи мостам Кенигсберга, обойдя их все и не пройдя ни одного дважды. Оказалось, что связи между людьми можно описать так же, как и эти мосты (только людей куда больше). Например, широко известное «правило шести рукопожатий» — что каждый житель Земли связан с любым другим через не более чем пять-шесть «друзей друзей», — строгим образом объясняется через теорию графов и принципиальным образом меняет наше представление о размерах и устройстве социума.

Собранные данные делают интернет «умным»: сегодня за таргетированной рекламой зачастую стоит глубокая красивая математика. Она же помогает защищать персональные данные. Несмотря на все скандальные утечки, мало кто будет отрицать, что в подавляющем большинстве случаев сложнейшие онлайн-системы работают корректно.

Так что анализ dig data — лишь следующая ступень попыток измерить физикой общество. Большие данные о людях позволяют не только понять их политические взгляды и склонить на сторону того или иного кандидата. Большие данные о человеке и природе нужны, чтобы контролировать эпидемии, следить за эффективностью борьбы с раком, рассчитать оптимальные ресурсы для победы над бедностью, обеспечить безопасность авиационных перелетов и понять, как не разрушить экологическую систему, адаптируя ее под нужды человека. В конечном счете больше данных — больше устойчивого развития.

ФЛЭШ-ПАМЯТЬ: ФИЗИКА, ПРИМЕНЕНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ

Наука и жизнь // Иллюстрации

При чтении, в отсутствие заряда на «плавающем» затворе, под воздействием положительного потенциала на управляющем затворе, в подложке между истоком и стоком образуется проводящий канал и возникает ток (логическая единица).

Заряд на «плавающем» затворе меняет вольт-амперную характеристику транзистора так, что при обычном для чтения напряжении проводящий канал не появляется и тока между истоком и стоком не возникает (логический ноль).

При программировании на сток и управляющий затвор подаётся высокое напряжение (на управляющий затвор приблизительно в два раза больше).

При стирании высокое напряжение подаётся на исток. На управляющий затвор подаётся высокое отрицательное напряжение, и электроны туннелируют на исток.

‹

›

За последние три-четыре года флэш-память стала одним из самых популярных в общем ряду устройств хранения данных. Доминирование флэш-памяти на рынке связано с тем, что она находит широкое применение в относительно недорогих устройствах массового потребления: цифровых фото- и видеокамерах, компьютерах, мобильных телефонах, коммуникаторах, плеерах и т. д. Флэш-память — это электрически перепрограммируемое запоминающее устройство, которое, подобно магнитным носителям, сохраняет информацию при отключённом питании.

ЧТО ПРОИСХОДИТ В ЯЧЕЙКЕ ФЛЭШ-ПАМЯТИ

Первые серийные образцы флэш-накопителей работали довольно медленно, однако сегодня скорость считывания и записи данных на флэш-память позволяет смотреть хранящийся в миниатюрной микросхеме полноформатный фильм или запускать операционную систему Windows XP. Некоторые крупные производители уже продемонстрировали компьютеры, в которых вместо жёсткого диска стоят чипы флэш-памяти, а чересчур оптимистичные наблюдатели и вовсе торопятся полностью похоронить винчестеры, как совсем недавно — флоппи-диски.

Однако у флэш-памяти есть один очень неприятный недостаток, препятствующий тому, чтобы этот тип носителя заменил все существующие оптические и магнитные накопители, и связан он с надёжностью и долговечностью. Дело в том, что флэш-память имеет конечное число циклов стирания и записи. По оценкам самих производителей, современная флэш-память способна выдержать в среднем порядка 100 тыс. циклов стирания-записи. С этим уже столкнулись владельцы цифровых фотоаппаратов и флэш-драйверов, интенсивно их эксплуатирующие. Физическая природа подобного ограничения изначально заложена в конструкции прибора.

Каждая ячейка флэш-памяти содержит один или два транзистора. В простейшем случае ячейка хранит один бит информации и собрана на полевом транзисторе с электрически изолированной областью («плавающим» затвором), способной хранить заряд многие годы. Присутствие или отсутствие заряда в транзисторе рассматривается как логический ноль или логическая единица в двоичной системе счисления. «Плавающий» затвор хранит запрограммированное значение. Заряд на «плавающий» затвор в такой ячейке помещается методом инжекции «горячих» электронов, а снимается методом квантовомеханического туннелирования. В приборах с «плавающим» затвором запоминающей средой служит поликремний, изолированный от канала и затвора транзистора диэлектриком.

Туннелирование, по своей природе чисто квантовомеханический эффект, заключается в преодолении электроном потенциального барьера малой «высоты». Представим себе твёрдотельную структуру типа проводящая среда — изолятор — проводящая среда. Преодолеть потенциальный

барьер слоя диэлектрика, чтобы перейти из одного металлического контакта в другой, обычным способом (без внешних воздействий со стороны силовых полей) электрон не может — ему не хватает энергии. Но когда к металлическим контактам приложено достаточное напряжение, электрон, используя свою волновую природу, «просачивается» сквозь слой диэлектрика (туннелирует) и тем самым создаёт электрический ток.

БУДУЩЕЕ ФЛЭШ-ТЕХНОЛОГИЙ

Одно из направлений совершенствования флэш-накопителей — уменьшение их энергопотребле-ния и геометрических размеров с одновременным увеличением объёма памяти и быстродействия. Следует отметить, что совсем недавно свой полувековой юбилей отметил один из важнейших элементов любого персонального компьютера — жёсткий диск. Созданное пятьдесят лет назад устройство изменилось до неузнаваемости, в сотни раз уменьшилось в размерах и в тысячи раз увеличило ёмкость, проникло в совершенно неожиданные сферы, сохранив при этом основные принципы работы. Современное состояние рынка магнитных накопителей можно назвать тера-байтной эрой. Уже сейчас никого не удивишь ёмкостью жёстких дисков в сотни гигабайт. Первые терабайтные носители также со дня на день появятся в пользовательских компьютерах. И хотя в XXI веке активно развиваются другие технологии хранения данных, жёсткий диск не спешит сдавать свои позиции.

Безусловно, флэш — перспективная технология. Однако, несмотря на высокие темпы роста объёмов производства, устройства хранения данных, основанные на ней, ещё слишком дороги, чтобы конкурировать с жёсткими дисками для настольных систем или ноутбуков. Сегодня сфера господства флэш-памяти в основном ограничивается мобильными устройствами.

В настоящее время американские исследователи разработали принципиально новую память, которая в теории позволит создавать крошечные накопители, вмещающие до терабайта данных. В отличие от флэш-памяти, где данные хранятся в виде заряда, в них используются металлизированные ячейки с функцией программирования, состоящие из разрозненных атомов меди. Под воздействием отрицательного заряда эти атомы выстраиваются в линию и формируют между двумя электродами «мост», проводящую нанопроволоку — получается логическая единица. Атомы в разгруппированном состоянии дают логический ноль. По утверждению авторов изобретения, процесс во многом похож на кристаллизацию воды и тоже полностью обратим — положительный заряд возвращает атомы в первоначальное положение, «мост» между электродами разрушается.

С новым устройством все ограничения на память в портативной электронике могут быть сняты. Можно записывать на видео и сохранять каждый момент всей своей жизни. Эта атомная память в тысячу раз экономичней флэш-памяти в плане потребления электрической энергии и в десять раз дешевле в пересчёте на один бит данных в основном благодаря тому, что для её изготовления нужны недорогие материалы. Крупнейшие производители уже проявили интерес к разработке, и первый чип на базе металлизированных ячеек планируется выпустить в течение следующих полутора лет.

Разработан также и прототип одного из ключевых элементов компьютерной памяти — нанопровод из полупроводникового материала GeSbTe, обратимо меняющего фазовое состояние с переходом из аморфной структуры в кристаллическую. Нанопровод был изготовлен в процессе кристаллизации исходных реагентов при низких температурах в присутствии металлических катализаторов размером в нанометры. В итоге на поверхности кремниевого субстрата самопроизвольно образовался линейный фрагмент полупроводникового материала длиной в несколько микрон и диаметром 30—50 нанометров, что примерно соответствует размеру ста атомов. В ходе изучения свойств полученного наноматериала оказалось, что он обладает уникальными качествами для записи и хранения информации. У него низкое потребление энергии на запись одного бита информации, а время считывания, записи и удаления информации составляет всего 50 нс, что в 1000 раз меньше, чем у современных образцов флэш-накопителей. Продолжительность хранения данных без потребления энергии может достигать 100 тыс. лет, а плотность хранения данных позволит вместить в габариты стандартных флэш-карт или других модулей памяти терабайты данных. Концепция компьютерной памяти на фазовых переходах известна давно, но лишь сейчас впервые удалось продемонстрировать её на реальных прототипах в наномасштабе.

ЛИТЕРАТУРА

Gritsenko V. A., Nasyrov K. A., Novikov Yu. N. Aseev A. L.. High-Permittivity-Insulator EEPROM Cell Using Al2O3 and ZrO2 // Russian Mic-roelectronics, 2003, 32, № 2, p. 90

Gritsenko V. A., Nasyrov K. A., Novikov Yu. N., Aseev A. L., Yoon S. Y., Lee J.-W., Lee E.-H., Kim C. W. A new low voltage fast SONOS memory with high-k dielectric//Solid-State Electronics, 2003, 47, № 10, p. 1651.

Первое применение термоэлементов :: Класс!ная физика

Если спаять два разнородных проводника, получится устройство, получившее название термопары.
Его создал в 1621 году немецкий физик Зеебек. Если подключить ее к гальванометру и подогреть место спая, стрелка прибора зафиксирует наличие тока в цепи.

Многие ученые пытались получать с помощью термопар электроэнергию, однако из-за очень низкого КПД успехи в этой области и по сей день невелики. Но термоэлемент — так называют несколько конструктивно объединенных термопар — очень чутко реагирует на малейшее различие температур его спаев.

В 1830 году итальянские ученые Л. Нобиле и М. Мелони создали батарею из 32 миниатюрных термопар. Она заставляла отклоняться стрелку гальванометра под действием теплового излучения человека, стоящего на расстоянии десять метров от устройства. Такой прибор мог бы стать элементом системы охранной сигнализации, но новинка тогда внимания почти не привлекла.

В 1869 году английский астроном лорд Росс при помощи термопары приступил к измерению температуры различных участков поверхности Юпитера. Он сконцентрировал тепловое излучение планеты на термопаре при помощи телескопа. Чувствительность его прибора значительно превышала тепловую чувствительность гремучей змеи!

А всего через полвека изобретатели начали задумываться над применением термоэлемента в военных целях.
В 1910 году появились патенты по созданию на его основе приборов, регистрирующих излучение людей, самолетов и кораблей. Предлагалось даже использовать термопары для самонаведения авиаторпед.

Первыми, по-видимому, применили термоэлементы в военных целях немцы, создав в 1914 году в Остенде на берегу Северного моря первые теплопеленгаторы. Они обнаруживали английские корабли по тепловому излучению в темноте и в тумане на расстоянии более 10 км.

А в начале 70-х годов в СССР была создана ракета «Стрела», самонаводящаяся на вертолеты по их тепловому излучению. Применялись подобные ракеты во вьетнамской войне.
Сверхчувствительные термоэлементы применяются, конечно, не только в военной технике.

По материалам журнала «ЮТ»

Другие страницы по теме «ТЕХНИКА ПРОШЛОГО»:

Часть 2

Открытие электрической дуги
Подводные лодки»
Из истории паросиловых установок
Что такое автожир
Подводный водобронный миноносец
Самолеты необычной конструкции
Самолеты с несколькими фюзеляжами
Двухэтажные железнодорожные вагоны
Первые гидростаты
Ветряные мельницы
Химическая электростанция
Пулеметные тачанки и первые танкетки
История аэропоезда
История гироскопа
Первые гигантские пушки
Первые кинопроекторы. История создания
Первое применение термоэлементов

Смотри больше:

ЧАСТЬ 1 …. ЧАСТЬ 2 ….

Основные направления фундаментальных исследований

Физика конденсированных сред

• Развитие теории конденсированных сред
• Структурные исследования конденсированных сред
• Физика магнитных явлений, магнитные материалы и структуры
• Физика полупроводников
• Физика твердотельных наноструктур, мезоскопика
• Физика низкоразмерных систем, физика поверхности и поверхностей раздела
• Физика низких температур, включая квантовые кристаллы и жидкости
• Сверхпроводимость
• Свойства веществ при высоких давлениях
• Физика диэлектриков
• Физика металлов
• Физическое материаловедение и новые материалы

Оптика и лазерная физика

• Классическая и квантовая оптика
• Нелинейные оптические явления, материалы и устройства
• Сверхбыстрые явления в оптике
• Взаимодействие лазерного излучения с веществом, в т. ч. в сверхсильных полях
• Волоконная оптика и оптическая связь. Интегральная оптика.
• Оптическая информатика, голография
• Развитие методов и применений спектроскопии, люминесценции. Прецизионные оптические измерения
• Физика лазеров и лазерных материалов
• Лазеры в физике, химии, биологии, медицине, экологии и технике
• Новые оптические материалы, технологии и приборы, их применение

Радиофизика и электроника, акустика

• Когерентные источники микроволнового излучения и их применение в науке и технике
• Физика твердотельных элементов и устройств генерации, усиления, преобразования и приема электромагнитных волн
• Разработка методов и средств генерации и приема излучения в терагерцовом диапазоне
• Физика нелинейных волн и нелинейная динамика
• Фундаментальные проблемы распространения радиоволн
• Акустика, в том числе нелинейная и низкочастотная, акустоэлектроника. Развитие методов акустической диагностики природных сред
• Наносекундная релятивистская электроника больших мощностей и ее применение в науке и технике
• Радиофизические методы диагностики окружающей среды

Физика плазмы

• Физика высокотемпературной плазмы и управляемый термоядерный синтез
• Физика лазерной плазмы и ее применение
• Физика низкотемпературной плазмы
• Плазменные процессы в геофизике и астрофизике
• Разработка плазменных устройств и их применение в науке и технике

Астрономия и исследование космического пространства

• Происхождение, строение и эволюция Вселенной
• Нестационарные звезды и звездные атмосферы
• Образование звезд и планетных систем и их эволюция
• Солнечная активность
• Исследование планет

Ядерная физика

• Физика элементарных частиц и квантовых полей
• Фундаментальная физика атомного ядра
• Физика космических лучей и ядерные аспекты астрофизики
• Физика и техника ускорителей заряженных частиц
• Ядерно-физические проблемы энергетики
• Создание ускорителей и интенсивных источников нейтронов, мюонов и синхротронного излучения для исследований по физике и в других областях науки, для технологических, медицинских, экологических и других применений

Постановление Президиума РАН от I июля 2003 г. № 233

Вакансии: прикладная физика | Американский институт физики

Прикладная физика — это применение физических наук для помощи людям и решения их проблем. Он отличается от инженерии тем, что инженеры решают четко определенные проблемы. Физики-прикладники используют физику или проводят физические исследования для разработки новых технологий или решения инженерных задач.

Например, медицинские физики в отделениях лучевой терапии больниц измеряют и рассчитывают дозы облучения онкологических больных.Исследования по улучшению дозиметрии для планов лечения онкологических больных считаются задачей прикладной физики.

Калифорнийский технологический институт, Стэнфорд, Колумбия, Джонс Хопкинс, Корнелл, Политехнический институт Ренсселера и Мэрилендский университет имеют отделения, посвященные этому предмету. Возможности карьерного роста в области прикладной физики в этих высших учебных заведениях, и каждый из них обычно указывает на конкретную область физики, которая применяется. Университеты, частные лаборатории и государственные лаборатории проводят исследования в областях, вызывающих наибольший интерес и активность, и в результате появляется множество рабочих мест в области прикладной физики.Волоконная оптика, астрофизика, вакуумное туннелирование, неразрушающий контроль, акустика, полупроводники, лазерная и квантовая оптика, а также конденсированные вещества являются бурно развивающимися областями в настоящее время. Эти области обучения часто объединяются со смежными дисциплинами, такими как электротехника, инженерное материаловедение, неорганическая и органическая химия и биология.

Все эти области исследований представляют собой потенциальную карьеру в прикладной физике в ряде более мелких областей. Физика конденсированного состояния, например, включает изучение кристаллических твердых тел, жидкостей, переохлажденных жидкостей, таких как стекло, аморфных материалов, таких как керамика, и полимерных соединений.Изучение таких материалов сделало возможным революционный прорыв в ряде областей техники, таких как транзисторы, лазеры на основе полупроводников и устройства волоконно-оптической связи. Другой пример: изучение неразрушающего контроля инженерных материалов позволило инженерам испытывать тяжелые инженерные конструкции без каких-либо повреждений или потерь. Полимерная технология сделала возможным сверхлегкое пуленепробиваемое обмундирование для солдат в бою и легкие детали самолетов.

Нажмите на ссылку, чтобы просмотреть наши вакансии в области прикладной физики

Добро пожаловать | Прикладная физика

Физика — Прикладная вычислительная физика/BS

Все требования степени AS в области химической технологии также применяются к этому Степень бакалавра.

Все требования степени AS в Бизнес и технологии моды

Все требования степени AAS в Гостиничный менеджмент

Все требования к ученой степени AAS в области человека Услуги

Все требования степени AAS в Сестринское дело

Name == ‘Legal Assistant Studies — BS'»> Все требования к получению степени AAS для обучения помощнику юриста

Все требования к получению степени AAS в параюридическом обучении

Все требования степени AAS в Радиологическая технология

Все требования степени AAS в Архитектурные технологии

Все требования степени AAS в Коммуникационный дизайн

Все требования степени AAS в Технология электромеханического машиностроения

Все требования степени AAS в Компьютерные информационные системы

Все требования к степени AAS в технологии гражданского строительства или AAS в управлении строительством Технология

ID === 55″> Все требования степени AAS в Технология электротехники

Все требования степени AAS в Технология экологического контроля

Все требования степени AAS в Технология машиностроения

Все требования степени AAS в Телекоммуникационные инженерные технологии

Прикладная физика и инженерия Трек

Курс «Прикладная физика и инженерия» предназначен для студентов, которые в первую очередь хотят работать в промышленности в области физики, компьютеров или инженерии или подготовиться к поступлению в аспирантуру по физике, прикладной физике или инженерии. Программа состоит из 70 единиц нижнего уровня (27 по физике, 15 по химии, 24 по математике, 4 по информатике) и минимум 57 единиц по высшему разряду, всего 127 единиц по основной специальности и 40 единиц по широте требований. Относительно Б.С. Физико-стандартный курс, курс прикладной физики и инженерии заменяет 16 модулей (Phys 136, одна дополнительная четверть Phys 142 и два дополнительных обязательных факультатива по физике) на 16 модулей утвержденных инженерных курсов, включая минимум 8 модулей в старших классах. уровень. Обратите внимание, что требование по информатике (CS 10A или CS 9P) не может быть использовано для удовлетворения части требований направления Applied Physics and Engineering. Вы можете найти список утвержденных инженерных курсов здесь.Минимальное общее количество единиц — 165. В следующем расписании 195 единиц с 6 общими факультативами. Обратите внимание, что вы должны пройти как минимум 180 единиц, чтобы иметь право на выпуск. Студенты, желающие сдать более 216 единиц, должны получить разрешение заместителя декана.

Список утвержденных инженерных курсов для пути

Этот образец плана курса начинается с серии 41ABC по физике, которая настоятельно рекомендуется. Пожалуйста, посетите эту веб-страницу для альтернативных вводных вариантов физики.

Несколько конкретных примеров концентрации в вычислительной технике, электротехнике, машиностроении и материаловедении, химической и экологической инженерии и биоинженерии см. на этой странице.

Первокурсник
Осень	Зима	Пружина
Phys 41A (8 шт.)	Физ 41В (8 шт.)	Phys 41C (8 шт.)
Математика 9А (4 шт.)	Математика 9Б (4 шт.)	Математика 9С (4 шт.)
Английский 1A (4 шт.)	Английский 1В (4 шт.)	Breadth, Elective или CS 10 (4 единицы)
Phys 39 (3 шт. ) Серийный номер
Всего штук 19	Всего штук 16	Всего штук 16
Второкурсник
Осень	Зима	Пружина
Физ 130А (4 шт.)	Физ 130В (4 шт.)	Физ 132 (4 шт.)
Хим. 1A/1AL (5 шт.)	Химия 1B/1BL (5 шт.)	Химия 1C/1CL (5 шт.)
Math 10A (4 шт.)	Математика 10Б (4 шт.)	Математика 46 (4 шт.)
CS 10A или CS 9P (4 шт.)	Ширина 1 из 7 (4 шт.)	Ширина 2 из 7 (4 шт.)
Всего штук 17	Всего штук 17	Всего штук 17
Младший курс
Осень	Зима	Пружина
Phys 135A (4 шт. )	Физ 135В (4 шт.)	Факультативный (4 шт.)
Phys 156A (4 шт.)	Физ 156Б (4 шт.)	Engin Elective 2 из 4 (4 шт.)
Факультативный (4 шт.)	Engin Elective 1 из 4 (4 шт.)	Факультативный (4 шт.)
Ширина 3 из 7 (4 шт.)	Ширина 4 из 7 (4 шт.)	Ширина 5 из 7 (4 шт.)
Всего штук 16	Всего штук 16	Всего штук 16
Старший год
Осень	Зима	Пружина
Phys 139L (5 шт.)	Физ 142 Вт (5 шт.)	Engin Elective 4 из 4 (4 шт.)
Engin Elective 3 из 4 (4 шт.)	Ширина 7 из 7 (4 шт.)	Факультативный (4 шт. )
Ширина 6 из 7 (4 шт.)	Факультативный курс физкультуры (4 единицы)	Факультативный (4 шт.)
Факультативный (4 шт.)	Факультативный (4 шт.)
Всего штук 17	Всего штук 17	Всего штук 12
Всего единиц: 197, в том числе 6 общих факультативных.

• Учащиеся, завершающие серию 40ABC, могут сдавать 41C во 2-м классе.

Прикладная физика | Наука в Ренсселере

Незначительная астробиология:

Факультеты биологических наук, биохимии и биофизики, химии и химической биологии, наук о Земле и окружающей среде, а также физики, прикладной физики и астрономии участвуют в междисциплинарном дополнительном курсе по астробиологии для студентов, специализирующихся в этих или других дисциплинах. Чтобы иметь право на получение несовершеннолетнего, студенты должны пройти курс с 3 кредитами ASTR 4510 «Происхождение жизни — космическая перспектива» и не менее двух семестров курса семинаров с 1 кредитом ISCI 4510; они также должны выполнить исследовательский проект с 4 кредитами по теме, связанной с астробиологией, под руководством преподавателя, занимающегося астробиологическими исследованиями в одном из вышеуказанных отделов; наконец, они должны пройти еще два курса* вне основной области обучения, выбранные из следующего:

Программные требования:

• ASTR 2050 — Введение в астрономию и астрофизику. Кредитные часы: 4
• BIOL 4620 — Молекулярная биология. Кредитные часы: 4
• BIOL 4760 — Молекулярная биохимия I. Кредитные часы: 4
• BIOL 4860 — Эволюция. — Органическая химия I. Кредитные часы: 3
• CHEM 4810 — Химия окружающей среды. Кредитные часы: 4
• ENVE 2110 — Введение в экологическую инженерию. Кредитные часы: 4
• ERTH 4540 — Органическая геохимия. Кредитные часы: 4

Дополнительная информация:
*Для двойных специальностей требование о том, что два выбранных курса должны быть вне основной области обучения, сводится к одному при условии, что обе специальности относятся к основным соответствующим областям обучения (т.е. биологии, химии, геологии и физики).

Малая астрономия:

Требования к программе:
Незначительная астрономия — предназначена для студентов, интересующихся общими интересами, или тех, кто может получить научное образование K-12 или заняться просветительской деятельностью.

• ASTR 2050 – Введение в астрономию и астрофизику. Количество кредитных часов: 4 

Плюс 12 кредитов, выбранных из:
* Обратите внимание, что некоторые курсы в этом списке имеют предварительные требования по физике, которые не включены в дополнительный курс.

** Курсы по другим темам PHYS или ASTR могут использоваться с одобрения Комитета по программе бакалавриата.

• ASTR 1960 — Темы астрономии и астрофизики. Кредитные часы: 1
(или другой общеобразовательный курс ASTR.)

• ASTR 2120 — Земля и небо. Кредитных часов: 4
• PHYS 2960 — Разделы физики. Кредитных часов: 4
• ASTR 4120 — Наблюдательная астрономия. Кредитных часов: 4
• ASTR 4220 — Астрофизика. Кредитных часов: 4
• ASTR 4240 — Гравитация и космология  Кредитные часы: 4
или
• PHYS 4240 – Общая теория относительности  Кредитные часы: 4

Незначительная астрофизика:

Незначительная астрофизика предназначена в первую очередь для студентов, которые намерены продолжить карьеру в области астрономии или астрофизики.

Требования:
* Обратите внимание, что некоторые курсы в этом списке имеют предварительные требования, которые не включены в дополнительный курс.

• ASTR 2050 – Введение в астрономию и астрофизику  Часов кредита: 4
• ASTR 4940 – Специальные проекты в астрономии  Часов кредита: 3

И два курса из следующего списка:
• ASTR 4120 — Наблюдательная астрономия. Кредит-часов: 4
• ASTR 4220 — Астрофизика. Кредит-часов: 4
• ASTR 4240 — Гравитация и космология. Кредит-часов: 4
или
• PHYS 4240 — Общие Относительность кредитных часов: 4

Незначительная физика:

Учащиеся, не изучающие физику, могут изучать этот предмет как минимум, пройдя не менее 16 кредитных часов по курсам физики (код PHYS) на уровне 2000 или выше.

Прикладная физика А | Дом

Прикладная физика А публикует экспериментальные и теоретические исследования по направлениям прикладная физика и материаловедение в виде регулярных статей, оперативных сообщений и приглашенных статей. Наш разнообразный редакционный совет отражает междисциплинарный подход журнала и обеспечивает высочайшее качество рецензирования .

Зачем публиковаться в Applied Physics A ?

• С момента запуска в 1973 году мы стали одним из самых признанных журналов в этой области .
  
• Более 90% авторов заявили, что они, вероятно, снова отправят свои материалы в журнал.
• « Прикладная физика пользуется большим успехом у моих коллег» Профессор, Европа
  
• Мы гарантируем, что вашу статью можно легко найти, получить доступ, понять, использовать и поделиться — и действовать как трамплин для дальнейших открытий; ваша статья будет автоматически добавлена ​​в ваш профиль ResearchGate .
  
• В соответствии с соглашениями Springer Compact авторы из участвующих учреждений могут публиковать Open Choice бесплатно для авторов.
  
• Мы стремимся строить долгосрочные отношения с исследователями, предоставляя экспертное руководство, обучение и поддержку , от вашей первой статьи до документов, определяющих вашу карьеру.

Список тем, опубликованных в Applied Physics A
Пожалуйста, убедитесь, что ваша рукопись соответствует хотя бы одной из следующих классификаций. Полный список тем, включая используемые подтемы и ключевые слова, можно загрузить по ссылке «Рекомендации по представлению».

1. Наноструктуры, наноматериалы
2. Лазерная абляция и осаждение, анализ
3. Аддитивное производство
4. Интерфейсы
5. Функциональные оксиды
6. Аморфные твердые тела: стекла и металлические стекла
7. Современные металлы и сплавы (не чистые химия)
8. Углеродные материалы
9. Полимеры и органические материалы
10. Магнитные материалы, включая тонкие пленки и многослойные материалы
11. Полупроводники и новые материалы, датчики
12. Моделирование и расчеты в прикладном материаловедении
13.Усовершенствованная спектроскопия, включая отдельные молекулы (не стандартная характеристика)
14. Материалы для энергетических приложений
15. Прикладная биофизика, нанобиоматериалы
16. Сенсоры

м.с. в прикладной физике | Университет штата Южный Коннектикут

Магистр наук в области прикладной физики способствует развитию рабочей силы в Коннектикуте, предоставляя образовательный путь для лиц, ищущих прикладные исследования и руководящие должности в высокотехнологичных отраслях штата, а также предоставляя источник подготовленных специалистов для работодателей, работающих в сфере технологий.

М.С. программа по прикладной физике имеет два направления: материаловедение/нанотехнологии и оптика/оптические приборы, предназначенные для развития государственных кадров в устоявшейся оптической промышленности, а также в развивающемся секторе нанотехнологий.

М.С. в прикладной физике была первоначально разработана в консультации с промышленным консультативным комитетом, который будет продолжать направлять программу по мере ее развития. Компании, представленные в Консультативном совете, включают Smiths Detection, Phonon Corp., Nights Inc., Sikorsky and Zygo Corp.

Физический факультет SCSU имеет хорошие рабочие отношения с государственными предприятиями и несколькими финансируемыми извне исследовательскими проектами на территории кампуса, включая крупное сотрудничество с Йельским университетом, финансируемое Национальным научным фондом. Йельский университет и SCSU совместно управляют Центром передового опыта в области исследований и инноваций в области материалов, также известным как Центр исследований и разработок материалов (MRSEC). Профессор Кристин Бродбридж является руководителем этой деятельности в SCSU.

Профессор Бинлинь Ву – координатор программы для выпускников программы прикладной физики.

Карта курса для MS. по прикладной физике

Требования к поступающим

В дополнение к стандартной форме заявления выпускника SCSU все кандидаты должны предоставить одностраничное заявление о цели и два рекомендательных письма. Результаты общего теста на пригодность к экзамену для выпускников (GRE) рекомендуются, но не являются обязательными. Из-за междисциплинарного характера программы предметный тест GRE не требуется.

Кандидаты, желающие поступить, должны иметь степень бакалавра в области физики, инженерии или другой смежной области. Требуется средний балл 3.0 (из 4.0). Студенты, не имеющие степени в области физики или инженерии, будут рассматриваться для условного приема. Условное зачисление потребует, чтобы студент прошел соответствующие базовые курсы до начала обычной последовательности курсов прикладной физики. По окончании дополнительных курсов с итоговой оценкой «В» или выше прием меняется на полный прием.

Иностранные студенты, желающие быть принятыми, должны предоставить TOEFL 550 баллов или выше, если английский не является их родным языком, если только они не получили степень в учебном заведении США. Собеседование по телефону с координатором программы магистратуры или заведующим кафедрой физики может быть использовано вместо оценки TOEFL в тех случаях, когда оценка TOEFL недоступна.

Координатор программы для выпускников должен рассмотреть все заявки на участие в программе и дать рекомендацию Комитету по выпускникам относительно приема или отклонения студента.Выпускной комитет голосует по каждой заявке, и статус приема студента определяется большинством голосов.

Для получения дополнительной информации о M.S. в программе прикладной физики, пожалуйста, свяжитесь:

Доктор Бинлин Ву
Координатор программы магистратуры
Офис: Академический научно-лабораторный корпус, комната 045
Телефон:  (203) 392-7050
Электронная почта:   wub1@souther@souther

М.

Магистерские диссертации, 2016

Янош Лёбб, май 2016 г.,  Улучшение спекл-изображения с использованием записанных данных датчика волнового фронта Шака-Хартмана
Резюме • Диссертационный комитет: проф. Хорьх (консультант), проф. Энджалран, проф. Долан

Джастин Руперт, декабрь 2016 г.,  Методы наблюдений с помощью беспроводного интерферометра интенсивности звезд
Резюме • Диссертационный комитет: проф. Хорьх (советник), проф. Энджалран, проф. Финч

Специальные проекты для выпускников, 2016 г.

Кевин Дальберг, май 2016 г.,  Анализ порчи мяса на уровне нативных флуорофоров в мясе продуктового магазина с использованием флуоресцентной спектроскопии
Резюме • Читатели проекта: проф.Ву (советник), проф. Энджалран, проф. Хорьх

Ryan LaRue, декабрь 2016 г.,  Производительность 8-канального временного коррелятора для подсчета фотонов
Резюме • Читатели проекта: проф.