И.о. заведующего кафедры, д.ф.-м.н., проф. Михаил Николаевич Стриханов (директор ИНТЭЛ; 2007-2021 – ректор НИЯУ МИФИ).

Зам. заведующего кафедры по учебной работе – д.ф.-м.н., проф. Владимир Роленович Никитенко

Зам. заведующего кафедрой по науке – к.ф.-м.н. доцент Алексей Александрович Тищенко

Кафедра выпускает бакалавров, магистров по трём направлениям подготовки – прикладные математика и физика, фотоника и оптоинформатика, электроника и наноэлектроника. Аспиранты обучаются по направлениям: теоретическая физика; физика конденсированного состояния; электронная компонентная база микро- и наноэлектроники, квантовых устройств. Выпускники способны (в зависимости от особенностей образовательной программы) решать фундаментальные проблемы, заниматься теоретическим и математическим моделированием в физике конденсированного состояния вещества; применять и развивать современные экспериментальные методы исследования новых материалов для наноэлектроники и фотоники; разрабатывать и совершенствовать технологические процессы создания тонкоплёночных транзисторов и других устройств наноэлектроники и фотоники на основе новых материалов. Сотрудники кафедры ведут исследования при поддержке российских и международных научных фондов - РНФ, РФФИ, программы Президента РФ, Минобразования, Федеральные целевые программы и многие другие. Студенты привлекаются к этим исследованиям при прохождении учебно-исследовательской работы (практик), наиболее успешные зачисляются на инженерные ставки, выступают на конференциях, публикуют статьи в научных журналах. Экспериментальные исследования выполняются в том числе на уникальном оборудовании Центра Радиофотоники и СВЧ-технологий НИЯУ МИФИ. Студенты постепенно переходят от решения учебных задач к участию в решении актуальных научных задач.

Научные направления

Физика и технологии наноразмерных полупроводниковых гетероструктур (транзисторы на квантовых ямах, квантовые точки и т. п.)
- Активно ведутся исследования работы приборов в области некремниевой электроники, разработке технологий изготовления конструкций и прототипов приборов СВЧ, силовой и функциональной электроники и многое другое. Исследования по данному направлению ведутся на приборах и установках НАНОЦЕНТРА НИЯУ МИФИ. Ведутся исследования в области физики наносистем, нанотехнологий в электронике, в частности молекулярно-лучевой эпитаксии и нанолитографии.
Фотоника и источники излучения (метаматериалы, плазмоника, источники электромагнитного излучения терагерцового и рентгеновского диапазонов)
- Исследования ведутся по следующим темам:

Генерация электромагнитного излучения при взаимодействии заряженных частиц с конденсированными средами, в том числе мощных импульсов терагерцового и рентгеновского излучения на компактных электронных ускорителях, излучения при каналировании заряженных частиц в кристаллах. (совместно с учеными из KEK ATF (Япония), RHUL (Великобритания), University of Oxford (Великобритания), CERN (Швейцария), DESY (Германия), Томского политехнического университета, LNF-INFN (Италия)), в том числе:

2. Проведение фундаментальных теоретических исследований в области метаматериалов, фотонных кристаллов, оптики поверхности и тонких пленок. Исследование эффектов локального поля, построение микроскопических моделей оптических и радиационных процессов в электродинамике.

3. Прохождение рентгеновских квантов и нейтронов через капиллярные структуры как разной природы, так и разной геометрии (совместно с LNF-INFN).

Органическая и наногибридная электроника, предсказательное моделирование новых материалов
- исследование фундаментальных физических процессов (прыжковый перенос и рекомбинация электронов и дырок, синглетных и триплетных экситонов) в органических полупроводниках и диэлектриках; оптимизация характеристик электронных приборов на их основе (светодиодов, фотовольтаических элементов, и др.)
Компьютерное материаловедение
- Компьютерное моделирование новых молекул, наносистем и материалов. Используя современные алгоритмы и суперкомпьютеры, мы предсказываем, какие именно соединения будут обладать свойствами, полезными в той или иной области. Наши «компьютерные эксперименты» намного дешевле «настоящих» экспериментов, что позволяет провести больше исследований и получить более надежные результаты. Фундаментальные исследования касаются следующих материалов:
- ● Графен, нанотрубки, фуллерены, призманы и новые формы углерода;
  ● Перспективные 2D материалы на основе графена, силицена, борофена и нитрида бора;
  ● Наночастицы для доставки лекарств (в том числе от COVID-19);
  ● Энергоемкие молекулы с напряженным угле-азотным каркасом.
Физические основы квантовых информационных систем
- Разработка теоретической и элементной базы для развития квантовых компьютеров, которые используют квантовые системы в качестве новой элементной базы для вычислений. Основным элементом квантового компьютера является квантовый бит (кубит), представляющий собой двухуровневую квантовую систему. В качестве кубитов могут выступать ионы, атомы, электроны, фотоны, спины атомных ядер, структуры из сверхпроводников и многие другие физические системы.
Ядерно-физические методы исследования вещества
- Ядерно-физические методы активно применяются для исследования новых материалов, наноструктур и биологических объектов. Сотрудники кафедры ведут теоретические и экспериментальные исследования, связанные с двумя методами: малоугловое рассеяние нейтронов и бета ядерный магнитный резонанс. Метод магнитного резонанса позволяет проводить неразрушающие исследования вещества и процессов в нем на масштабах от межатомных расстояний до нескольких нанометров. Метод малоуглового рассеяния позволяет изучать неоднородности различной природы в конденсированных средах. Группа имеет экспериментальную установку бета-ЯМР спектрометр, расположенный на реакторе МИФИ, а также создает две установки для реактора ПИК: новый бета-ЯМР спектрометр и универсальный нейтронный дифрактометр, на котором будут проводиться эксперименты по малоугловому рассеянию и диффузному и динамическому рассеянию на кристаллах.
Релятивистская ядерная физика
- Исследования проводятся на сложных и дорогостоящих уникальных исследовательских установок класса мега-сайенс, таких как сооружаемые сейчас ультрасовременные ускорительные комплексы NICA (Россия) и FAIR (Германия).
- Исследования носят междисциплинарный характер, так как объединяют физику ядра, физику элементарных частиц, астрофизику, методы моделирования, компьютерные технологии для обработки больших массивов данных и технику современного эксперимента.
- Основное направление научных исследований: построение фазовой диаграммы ядерной материи, определение механизма адронизации и деконфаймента кварков и свойств кварк-глюонной материи. Сотрудники занимаются экспериментальным изучением коллективных потоков и корреляций на фемтоскопических расстояниях для частиц рождающихся в ядро-ядерных столкновениях при энергиях от 1 ГэВ до 5 ТэВ.

Программы обучения

Бакалавриат

03.03.01 «Прикладные математика и физика»
- Физика конденсированных сред»
12.03.03 «Фотоника и оптоинформатика»
- «Радиофотонные технологии и системы» (ранее- «Радиофотоника»)
11.03.04 «Электроника и наноэлектроника»
- «гетероструктурная наноэлектроника» (ранее- «Наноэлектроника, спинтроника и фотоника»)

Магистратура

03.04.01 «Прикладные математика и физика»
- «Физика конденсированных сред»
2.04.03 «Фотоника и оптоинформатика»
- «Радиофотонные технологии и системы» (ранее- «Радиофотоника»)
11.04.04 «Электроника и наноэлектроника»
- «Наноэлектроника, спинтроника и фотоника».

Аспирантура

Теоретическая физика, 1.3.3 (прежняя 01.04.02)
- источники излучения и фотоника
Физика конденсированного состояния, 1.3.8 (прежняя 01.04.07)
- (в области исследований кафедры физики конденсированных сред)
Электронная компонентная база микро- и наноэлектроники, квантовых устройств, 2.2.2 (прежняя 05.27.01)
- (радиофотоника, гетероструктурная электроника, органические полупроводники)