Институт общей физики им. А.М. Прохорова Российской академии наук был организован в 1982 г. на базе Отделения А Физического института им. П.Н. Лебедева АН СССР. Организатор и первый директор института - лауреат Нобелевской премии по физике 1964 г. академик Александр Михайлович Прохоров. В 2002 г. Институту было присвоено имя академика А.М. Прохорова. C 1998 по 2018 гг. директор ИОФ РАН - академик РАН Иван Александрович Щербаков, в настоящее время являющийся научным руководителем Института. С 2018 г. Институт общей физики РАН возглавляет академик РАН Сергей Владимирович Гарнов.
Поступление в аспирантуру ИОФ РАН, целевое обучение, ЕКЦ "Прием в вуз".
16.04.2025 в ИОФ РАН на семинаре «Актуальная физика» с приглашённым докладом «Полые световоды: новые возможности для лазерных и коммуникационных применений» выступит Гладышев Алексей Вячеславович, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник ИОФ РАН.
Доклад посвящен рассмотрению последних достижений в области разработки полых световодов и обсуждению как уже реализованных, так и перспективных применений таких световодов. Будет представлен обзор волоконных источников лазерного излучения на основе газонаполненных полых световодов с длиной волны генерации в спектральном диапазоне от ~100 нм до ~5 мкм.
Семинар ИОФ РАН «Актуальная физика», № 23 16.04.2025 г., 13:00, ИОФ РАН, корп. 1, конференц-зал, Москва, ул. Вавилова 38.
Руководитель семинара: Демишев Сергей Васильевич, д.ф.-м.н., профессор, руководитель научного направления «Квантовые материалы, технологии и фотоника».
Семинар проходит в смешанном режиме. По всем вопросам участия в семинаре обращаться к Николаевой Гульнаре по электронной почте: nikolaeva@kapella.gpi.ru. Для заказа пропуска или участия в семинаре в онлайн формате необходимо указать ФИО полностью и место работы.
Проход на территорию ИОФ РАН возможен только по действующему паспорту гражданина РФ.
Для заказа пропусков обращаться не позднее, чем за два дня до даты проведения семинара. По вопросам участия в онлайн формате обращаться до 12:30 16 апреля 2025 г.
Рис. 1. Конструкции современных полых световодов:
(А) A.D. Pryamikov, et al., Opt. Express 19, 1441 (2011), DOI: 10.1364/OE.19.001441
(Б) A.N. Kolyadin, et al., Opt. Express 21, 9514 (2013), DOI: 10.1364/OE.21.009514
(В) А.Ф. Косолапов, и др., Квантовая электроника 46(3), 267 (2016), https://www.mathnet.ru/links/8278232c23e0921f86b156616df853b1/qe16352.pdf
(Г) H. Sakr, et al., Optical Fiber Communication Conference 2021, paper F3A.4, DOI: 10.1364/OFC.2021.F3A.4
(Д) Y. Chen, et al., Optical Fiber Communication Conference 2024, paper Th4A.8, DOI: 10.1364/OFC.2024.Th4A.8
(Е) S. Gao, et al., Advanced Photonics Congress 2024, paper JTh4A.5. DOI: 10.1364/BGPP.2024.JTh4A.5
7 апреля 2025 г. в ИОФ РАН открывается 21-ое Международное совещание "Сложные системы заряженных частиц и их взаимодействие с электромагнитным излучением -2025" (CSCPIER-2025).
Приглашаем принять участие в значимом международном научном событии, проходящем в ИОФ РАН 21-ом Международном совещании "Сложные системы заряженных частиц и их взаимодействие с электромагнитным излучением -2025" (CSCPIER-2025).
Авторы: Д.Д. Чесалин, Р.Ю. Пищальников
Сотрудниками Центра биофотоники ИОФ РАН была предложена оригинальная вычислительная методика моделирования линейного оптического отклика системы взаимодействующих пигментов, в которой для достижения максимального соответствия экспериментальных и расчётных данных использовался алгоритм дифференциальной эволюции. Было показано, что классическая версия алгоритма оптимизации не позволяла получить точные решения для данной задачи даже при использовании модельных спектров в качестве экспериментальных. Нами была предложена модифицированная версия дифференциальной эволюции, в которой к основному алгоритму добавлена процедура детектирования и выхода из локальных минимумов. Данная версия программы продемонстрировала почти 100% вероятность нахождения оптимального решения для задачи моделирования оптического отклика. Эффективность работы модифицированной версии алгоритма также была проверена на классических тестовых математических функциях, и были достигнуты результаты, намного превосходящие показатели классической версии дифференциальной эволюции.
Авторы: А.М. Скирда, А.В. Орлов, Ю.А. Малкеров, С.Л. Знойко, А.С. Ракитина, П.И. Никитин
В ИОФ РАН разработана новая биосенсорная система для экспресс-определения онкомаркеров с использованием магнитных наночастиц. Уникальная система основана на сверхчувствительном детектировании процесса нелинейного перемагничивания биофункциональных магнитных меток. Учёными ИОФ РАН реализован способ точного определения минимальных концентраций молекулярных маркеров в слюне и крови, что особенно важно для ранней диагностики онкологических заболеваний. Эффективность метода продемонстрирована на примере точного и количественного определения концентрации фрагмента цитокератина 19 (CYFRA 21-1), ключевого онкомаркера для диагностики и контроля лечения немелкоклеточного рака легкого и других злокачественных новообразований эпителиального происхождения. В опубликованной работе предел обнаружения CYFRA 21-1 составил 0,009 нг/мл при норме в крови до 3 нг/мл, что позволяет проводить анализ даже в слюне, где концентрация этого биомаркера существенно ниже. Описанная в журнале Biosensors магнитная тест-система универсальна и открывает перспективы для более точной, быстрой и надежной диагностики в медицине, пищевой промышленности и экологическом контроле.
Федоров Павел Павлович (16.04.1950 – 31.03.2025)
31 марта 2025 года на 75 году жизни внезапно ушел из жизни главный научный сотрудник ИОФ РАН, профессор Павел Павлович Федоров, выдающийся материаловед, химик-технолог и создатель новых оптических материалов.
В 1972 году Павел Павлович окончил Московский институт тонкой химической технологии им. М.В. Ломоносова по специальности “Химическая технология редких и рассеянных элементов”. В 1977 году защитил кандидатскую диссертацию на тему «Изучение диаграмм состояния систем CaF2-(Y,Ln)F3 и полиморфизма трифторидов редкоземельных элементов». В 1991 году ему была присуждена степень доктора химических наук по итогам защиты диссертации «Высокотемпературная химия конденсированного состояния систем с трифторидами редкоземельных элементов, как основа получения новых материалов». В 2000 году П.П. Федорову присвоено ученое звание профессора по специальности «Кристаллография, физика кристаллов».
В Институте кристаллографии им. А.В. Шубникова РАН с 1972 по 2003 год прошел путь от старшего лаборанта до ведущего научного сотрудника. С 2003 года П.П. Федоров работал в Научном центре лазерных материалов и технологий Института общей физики им. А.М. Прохорова РАН.
П.П. Федоров внес весомый вклад в различные области наук о материалах. П.П.Федоровым выявлены закономерности гетеровалентного изоморфизма в кристаллах и стеклах; разработана термодинамическая теория морфотропии, теория бифуркаций фазовых диаграмм бинарных систем; предсказаны и экспериментально обнаружены седловинные точки на поверхности плавкости тройных твердых растворов; построены фазовые диаграммы двойных и тройных систем для более чем 200 соединений; обобщен критерий Тиллера для морфологической устойчивости плоского фронта кристаллизации, а также разработана технология получения фторидной лазерной керамики и получен ряд других уникальных результатов.
П.П. Федоровым опубликовано более 1000 научных работ, в том числе 33 обзора, 5 учебных пособий, получен 31 патент на изобретения. Научные заслуги П.П. Федорова отмечены Премиями Академии наук СССР и Чехословацкой академии наук (1989), медалью Го Мо-жо Академии наук КНР (1988), медалью им. профессора Пауля Хагенмюллера (Франция, Бордо, 2018), Юбилейной медалью «300 лет Российской академии наук» (2024 г.), а также дипломами Федеральной службы по интеллектуальной собственности в номинации «100 лучших изобретений России» (2012 и 2013 гг.).
Помимо публикации собственных научных результатов П.П. Федоров выступал рецензентом в более чем 45 отечественных и международных научных изданиях, а также принимал активное участие в редакционной деятельности журналов «Наносистемы: физика, химия, математика», «Неорганические материалы» и «Конденсированные среды и межфазные границы».
На протяжении ряда лет П.П. Федоров вел семинар “Физико-химический анализ и термодинамика гетерогенных равновесий” в МИТХТ им. М.В. Ломоносова. Под руководством П.П. Федорова выполнено более 30 дипломных работ, защищено 9 кандидатских диссертаций, он являлся научным консультантом трех докторских диссертаций.
Кроме химии и физики Павел Павлович активно интересовался геологией, антропологией, философией, историей и писал стихи под псевдонимом Федоров-Счастливцев. Широта научных взглядов П.П. Федорова отражена в его монографиях «Архаическое мышление: вчера, сегодня, завтра.» М.: Ленанд (2017) и «Где проходит граница между наукой и лженаукой? Количественный критерий и признаки лженауки.» М.: Ленанд (2019).
У людей, знавших Павла Павловича, на долгие годы сохранится память о нем как о талантливом ученом, умелом руководителе, Учителе и Человеке.
С 25 по 27 марта 2025 года в ИОФ РАН пройдёт секция 2А2 «Шаг в будущее» в рамках Международного форума научной молодёжи «Шаг в будущее».
Международный форум научной молодёжи «Шаг в будущее» – это соревнование лучших молодых умов планеты, ежегодно собирающее амбициозных и талантливых молодых людей, желающих продемонстрировать свои достижения на мировом уровне. Тематика форума охватывает самые актуальные направления в области инженерных, точных, естественных и социально-гуманитарных наук.
Форум «Шаг в будущее» открывает будущее России. Программа «Шаг в будущее» собирает на свой ежегодный грандиозный форум более тысячи талантливых молодых исследователей и разработчиков из самых дальних уголков страны. Лучшие станут победителями Национального соревнования молодых научнотехнологических лидеров «Будущее России».
На форум приглашаются учащиеся 7-11 классов школ, студенты 1-го и 2-го курсов вузов, колледжей, техникумов, учащиеся кадетских корпусов, суворовских и нахимовских училищ, имеющие собственные достижения в науке и инженерном деле.
Главные организаторы форума – Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана и Российское молодёжное политехническое общество.
Мероприятия форума пройдут в первоклассной академической среде – на базе 14 научных центров мирового уровня и 13 элитных российских университетов. Председатель Программного комитета форума – вице-президент РАН академик С.Н. Калмыков.
Состав участников форума формируется на основе конкурса научно-исследовательских работ и технических разработок. Большая часть отбирается по результатам региональных соревнований, которые проводятся организациями, зарегистрированными в качестве официальных представительств программы «Шаг в будущее». Меньшая часть отбирается по результатам открытого конкурса и только на отдельные секции. На открытый конкурс принимаются работы из субъектов РФ, в которых не проводятся региональные соревнования программы «Шаг в будущее».
Институт общей физики РАН принимает участие в проведении программы «Шаг в будущее» с 2006 года. В настоящее время на базе института проводится одна из секций форума: 2А2 «Общая физика». Научное направление секции посвящено современным проблемам физики, как фундаментальной, так и прикладной. В рамках секции обсуждаются научные работы в области лазерной физики и спектроскопии, оптической и электронной микроскопии, работы, связанные с разработкой и созданием физических приборов и методик для измерений, диагностики и контроля физических процессов. Участники секции представляют свои работы, направленные также на теоретическое моделирование физических явлений и процессов, структур молекул и поверхности материалов, и работы, включающие теоретическое обоснование экспериментальных данных.
Подробнее о форуме «Шаг в будущее» и секции 2А2 «Общая физика».
26.03.2025 в ИОФ РАН на семинаре «Актуальная физика» с приглашённым докладом «Фемтосекундный лазерный пробой в диэлектриках — предыстория, механизмы и применения» выступит Кудряшов Сергей Иванович, доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Физического института им. П.Н. Лебедева Российской академии наук.
Доклад посвящен тематике явлений лазерной нано- и микромодификации в объемных диэлектриках под действием ультракоротких лазерных импульсов, рассматриваемых в рамках фундаментальных физических принципов взаимодействия «лазерное излучение – диэлектрик». Проводится аналогия электрического и оптического пробоя, для разных условий, спектральных диапазонов и длительностей лазерных импульсов обсуждаются механизмы фотогенерации затравочных свободных носителей (включая роль центров окраски), развитие электронной лавины и ее переход к квазистационарной ионизации в сильнопоглощающей околокритической электрон-дырочной плазме. Анализируются диссипативные и недиссипативные процессы формирования «нелинейного фокуса» при фокусировке фемто- и пикосекундных лазерных импульсов в объеме диэлектриков. В заключение представлены применения изотропной и анизотропной объемной нано- и микромодификации диэлектрических материалов для формирования объемных функциональных микро-оптических элементов.
Семинар ИОФ РАН «Актуальная физика», № 22 26.03.2025 г., 13:30, ИОФ РАН, корп. 1, конференц-зал, Москва, ул. Вавилова 38.
Руководитель семинара: Демишев Сергей Васильевич, д.ф.-м.н., профессор, руководитель научного направления «Квантовые материалы, технологии и фотоника».
Семинар проходит в смешанном режиме. По всем вопросам участия в семинаре обращаться к Николаевой Гульнаре по электронной почте: nikolaeva@kapella.gpi.ru. Для заказа пропуска или участия в семинаре в онлайн формате необходимо указать ФИО полностью и место работы.
Проход на территорию ИОФ РАН возможен только по действующему паспорту гражданина РФ.
Для заказа пропусков обращаться не позднее, чем за два дня до даты проведения семинара. По вопросам участия в онлайн формате обращаться до 12:30 26 марта 2025 г.
Название: Пресс-релиз работы «Полифункциональные материалы на основе кристаллов частично стабилизированного диоксида циркония» участника финального тура Молодежного конкурса лучших публикаций ИОФ РАН Числова Артёма Сергеевича
В ИОФ РАН создали и исследовали новые материалы на основе диоксида циркония, обладающие уникальным сочетанием прочности, химической и термической стойкости, биоинертности и высокой ионной проводимости. Благодаря этому такие кристаллы способны работать в экстремальных условиях — при высоких температурах, в агрессивных средах и под нагрузкой — что делает их перспективными для энергоустановок нового поколения, теплозащитных покрытий, сенсоров и медицинских имплантов.
Пресс-релиз работы «Генерация и преобразование ультракоротких импульсов с высокой частотой повторений» участника финального тура Молодежного конкурса лучших публикаций ИОФ РАН Зверева Андрея Дмитриевича
Коллектив ученых из ИОФ РАН в серии работ представил новые решения для создания компактных, надежных и высокоэффективных волоконных лазеров, генерирующих ультракороткие световые импульсы с субгигагерцовой частотой повторения. Разработанные подходы также позволяют эффективно преобразовывать высокочастотные импульсы (генерировать суперконтинуум), что критически важно для новых приложений в фотонике. Разработанные лазерные системы представляют собой не просто лабораторные прототипы, а готовые технологические решения для реального сектора. Их относительная простота, надежность и компактность позволяют интегрировать их в оборудование для высокоскоростной передачи данных, медицинские диагностические комплексы, научные приборы для спектроскопии и микроскопии и системы прецизионной обработки материалов.
Название: Пресс-релиз работы «Изучение лазерных характеристик активированных иттербием керамик на основе алюминиевых гранатов, содержащих редкоземельные элементы» участника финального тура Молодежного конкурса лучших публикаций ИОФ РАН Жмыхова Вадима Юрьевича
Разработка новых видов лазерной керамики позволяет создавать активные лазерные элементы большего размера по сравнению с лазерными монокристаллами, с более равномерным распределением рабочих ионов, и при этом существенно снижать стоимость производства. Исследователи из ИОФ РАН создали новый перспективный материал для твердотельных лазеров - скандий-содержащую керамику, легированную ионами иттербия. Им удалось достичь одного из самых высоких в мире значений дифференциального КПД для аналогичных материалов – 74,9%. Важным и неожиданным результатом стало обнаружение устойчивой линейной поляризации лазерного излучения в керамике, которая по своей природе является изотропной, то есть не должна обладать выраженными поляризационными свойствами. Впервые зарегистрирован эффект поворота плоскости поляризации излучения в зависимости от температуры. На основе такой керамики могут быть созданы высокоэффективные и энергоэкономичные лазеры нового поколения для компактных и автономных систем - например, лазеров, используемых в космической технике, системах связи и прецизионных измерениях.
Название: Химический экспресс-анализ перегретого расплава чугуна с помощью спектрометрии лазерно-индуцированной плазмы
Авторы: Сдвиженский П.А., Карпенков Д.Ю., Рогачевская А.В., Волохов С.В., Галеру К.Е., Кузнецов Д.В., Леднев В.Н.
Ученые из Центра биофотоники ИОФ РАН совместно с металлургами из НИТУ МИСИС впервые в мировой практике предложили метод определения содержания кремния в перегретом расплаве чугуна (при температурах от 1350 до 1550 °С) с помощью спектрометрии лазерно-индуцированной плазмы. Анализ содержания кремния в расплаве чугуна важен с точки зрения контроля режима работы доменной печи, выбора параметров технологического процесса производства стали из чугуна, оценки качества и свойств конечного продукта. Результаты работы могут быть использованы при автоматизированном контроле состава расплава металла в режиме реального времени.
Название: Пресс-релиз работы «Исследование люминесцентных свойств наноалмазов, синтезированных HPHT и CVD методами, и создание на их основе нового ультралокального алмазного термометра-нагревателя для решения актуальных биофизических задач» участника финального тура Молодежного конкурса лучших публикаций ИОФ РАН Ромшина Алексея Максимовича
Исследователи из ЦЕНИ ИОФ РАН совместно с коллегами из ИТЭБ РАН и ИВНД РАН разработали и апробировали новую биофизическую платформу — алмазный термометр-нагреватель (АТН), который позволяет одновременно локально нагревать биологический объект и точно измерять температуру в той же области по спектральному отклику люминесценции SiV-центров в наноалмазах (рис. 1). Цикл работ 2023–2025 годов охватывает как исследование температурной чувствительности люминесценции SiV-центров в алмазных частицах различного происхождения, так и демонстрацию ультралокального теплового контроля в модельных биосистемах — от изолированных органелл и одиночных живых клеток до in vivo экспериментов на анестезированных животных.
Проведены пионерские эксперименты на стыке физики и биологии по ультралокальному тепловому воздействию на живые клетки с помощью разработанного АТН. Впервые показана возможность модуляции активности нейронов посредством управляемого локального нагрева, приводящего к деполяризации мембраны и генерации потенциалов действия, а также высвобождению внутриклеточного Ca2+. Открыт и описан новый эффект «теплового захвата мембраны», связанный с фазовыми переходами в липидных бислоях. Впервые зафиксированы температурные реакции мозга анестезированных животных на введение физиологически активных веществ. Полученные результаты формируют научно-технологическую базу для создания новых биосовместимых платформ для адресного теплового воздействия и исследования клеточных процессов в реальном времени.
Рис. 1. Алмазный термометр-нагреватель – люминесцирующая алмазная частица на торце стеклянного микрокапилляра – вблизи живой клетки.
Название: Повышение эффективности тока в органических светодиодах с верхним излучением с использованием новой структуры катода Mg:Ag/Ag
Авторы: Д.Н. Чаусов, А.Д. Курилов, Н.С. Паращук, А.В. Нуриев, А.А. Морозов, А.Д. Божко, В.С. Журкин, А.В. Казак, С.А. Стахарный
Научными сотрудниками Центра биофотоники ИОФ РАН и специалистами ЦНИИ «ЦИКЛОН» предложена новая технология изготовления полупрозрачных катодов для органических светодиодов с верхним излучением (TEOLED). В её основе лежит двухслойная структура, состоящая из сверхтонкого (1 нм) слоя сплава магния и серебра (Mg:Ag) и нанесённого поверх него 9-нанометрового слоя чистого серебра (Ag). TEOLED-устройства с зелёным излучением на основе новой катодной структуры продемонстрировали рекордные параметры: пиковая яркость - 10 300 кд/м², пороговое напряжение - 2.3 В, максимальная светоотдача - 107 лм/Вт. Работа получила признание на международном уровне: о ней сообщило ведущее отраслевое издание OLED-Info (https://www.oled-info.com/researcher-design-novel-cathode-structure-top-emitting-oleds-enabling-10-fold), подчеркивая её потенциал для создания конкурентоспособных Micro-OLED-дисплеев с высоким качеством изображения и повышенной энергоэффективностью.
Название: Пресс-релиз работы «Распространение низкочастотного звука в мелком море с водоподобными участками дна» победителя Молодежного конкурса лучших публикаций ИОФ РАН Сидорова Данилы Дмитриевича
На основе данных инженерной сейсморазведки в южной части Карского моря ученые ИОФ РАН разработали детализированную трехмерную геоакустическую модель мелководного волновода, которая учитывает сложную структуру объемных неоднородностей в донных отложениях. В рамках описанной модели выделен и изучен особый тип дна, названный «водоподобным», где плотность выше плотности воды, а скорость звука близка к скорости звука в воде. Наличие такого дна приводит к аномальному затуханию звука в водном слое, что создает в акватории обширные области естественного шумопоглощения. Это явление имеет ценность для решения стратегических и военных задач, связанных с акустической скрытностью. Для поиска таких областей в рамках настоящей работы предложены методики, позволяющие оценивать положение и протяженность водоподобных участков дна. Кроме того, наличие водоподобных областей в дне приводит к искривлению траектории звука и перераспределению энергии в горизонтальной плоскости при практически постоянных характеристиках водного слоя. Учет такой особенности распространения звука в воде необходим для подводной акустической навигации и в задачах экологического мониторинга.
ИОФ РАН
