С целью стимулирования научных исследований в области физики в МГТУ им. Н.Э. Баумана был проведен ежегодный конкурс на лучшую научную работу в области в области физики, опубликованную в 2023 году.
В результате экспертизы победителями и призёрами конкурса работ по математике стали:
1 место за лучшую научную работу по математике за 2023 год заняли
Фуфурин Игорь Леонидович, доцент кафедры ФН-4
Голяк Илья Семенович, младший научный сотрудник НИЧ НУК ФН
Голяк Игорь Семенович, доцент кафедры ФН-4
Лазарев Никита Денисович, студент гр. СМ3-122
Мельникова Валерия Геннадиевна, старший преподаватель кафедры СМ-2
Рачкин Дмитрий Анатольевич, ассистент кафедры СМ-2
Свирин Виктор Витальевич, инженер-конструктор НИЧ НУК ФН
Тененбаум Степан Михайлович, старший преподаватель кафедры СМ-2
Винтайкин Иван Борисович, ассистент кафедры ФН-4
за работу «Determination of Greenhouse Gas Concentrations from the 16U CubeSat Spacecraft Using Fourier Transform Infrared Spectroscopy», опубликованную в журнале «Sensors» (Q1, Scopus).
В работе описана конструкция, принцип функционирования и управления малых космических аппаратов (МКА) типа CubSatU16, предназначенным для решения задач ДЗЗ, в т.ч. для дистанционного измерения с околоземной гелиоцентрической орбиты концентраций парниковых газов и определения их динамики.
Приведена методика пересчёта измерений линий поглощения анализируемых парниковых газов на линию поглощения О2, что позволяет получить значения интегральных концентраций в столбе атмосферы. Рассмотрены возможности сканирования полосы захвата с учетом стабилизации МКА по трем осям. Приведены результаты долговременных наземных измерений с демонстрацией возможностей методики определения концентраций парниковых газов и их динамики.
Отличительной особенностью работы является тот факт, что статья написана совместным коллективом авторов двух факультетов ФН и СМ, что ведет к развитию межфакультетского научного сотрудничества.
Призёрами конкурса на лучшую научную работу по физике за 2023 год признаны:
2 место
Карцев Алексей Иванович, доцент кафедры ФН-4
за работу «Ultrafast quantum dynamics driven by the strong space-charge field of a relativistic electron beam» в журнале «Optica» (Q1, Scopus).
Основным результатом работы можно считать обоснование методики использования импульса кулоновского поля и его сжатия до аттосекундной длительности при его управляемой синхронизация с рентгеновским импульсом.
Новизна методики заключается в следующем. Для сверхбыстрого эксперимента накачки-зонда сначала формируется электронный луч так, чтобы он имел два коротких спайка: второй («хвост») спайк используется для генерации рентгеновских лучей, а первый («головной») спайк используется как импульс кулоновского поля. Для регулировки времени задержки электронного импульса кулоновского поля относительно рентгеновского импульса используется магнитный пространственно-временной манипулятор. При этом кулоновское поля полностью сжато, а рентгеновский импульс сильно чипирован.
Показано, что по сравнению с обычным лазером релятивистское кулоновское поле обладает уникальными свойствами, которые позволяют проводить новые исследования динамики сверхбыстрых и сильных полей. Его можно сжать до аттосекундной длительности и сфокусировать до силы атомного поля. Также до аттосекунд может быть сжата длительность рентгеновского импульса.
Сочетание коротких импульсов и большой частоты повторения позволяет полю пространственного заряда проверить пределы свойств материала и улучшить понимание передачи энергии в сверхбыстрых временных масштабах. Предложенные методики можно также использовать для исследования сверхбыстрых реакций в фотохимии, для изучения оптоэлектронных свойств материалов и для управления движением ядер с большой амплитудой. Возможность не только генерировать возбужденные состояния, но и управлять ими, а затем исследовать их мягкими рентгеновскими лучами открывает новые режимы аттосекундной физики, возможные в современных лазерах на свободных электронах.
Особенностью работы является международный коллектив соавторов. Работа написана в соавторстве с D. Cesar, A. Acharya, J.P. Cryan, M.F. Kling, A.M. Lindenberg, C.D. Pemmaraju, A.D. Poletayev, V.S. Yakovlev, A. Marinelli из National Accelerator Laboratory, Menlo Park, USA, Stanford PULSE Institute, SLAC National Accelerator Laboratory, Menlo Park, USA, Department of Applied Physics, Stanford University, USA, Department of Materials Science and Engineering, Stanford University, USA, Stanford Institute for Materials and Energy Sciences, SLAC National Accelerator Laboratory, Menlo Park, USA, Theory Institute for Materials and Energy Spectroscopies, SLAC National Accelerator Laboratory 94025, Menlo Park, USA, Department of Materials, University of Oxford, Oxford OX13RQ, UK, Max Planck Institute of Quantum Optics, Germany, Department of Physics, Ludwig-Maximilians-Universität Munich, Germany.
3 место
Орехов Илья Олегович, ассистент РЛ-2
Лаздовская Ульяна Сергеевна, инженер НОЦ «Фотоника и ИК-техника»
Исмаил Алмикдад, ассистент РЛ-2
Янь Фейфей, студентка РЛ2И-42М
Дворецкий Дмитрий Алексеевич, доцент РЛ-2
Сазонкин Станислав Григорьевич, доцент РЛ-2
Денисов Лев Константинович, профессор РЛ-2
за работу «High-Density Well-Aligned Single-Walled Carbon Nanotubes for Application as a Saturable Absorber with a High-Pass Filter Effect in an Erbium-Doped Ultra-Short-Pulse Fiber Lase» в журнале «Applied Nano Materials» (Q1, Scopus).
В работе представлены интересные и важные с практической точки зрения научные результаты. Основной результат работы заключается в экспериментальной демонстрации возможности снижения шумов выходной мощности и нестабильности частоты следования импульсов эрбиевого волоконного лазера с гибридным механизмом синхронизации мод за счет эффекта фильтрации, вносимого уникальными высокоплотными углеродными нанотрубками, которые используются в качестве дополнительного насыщаемого поглотителя и частотного фильтра в схеме лазера. Стоит отметить, что снижение шумов выходной мощности, а также частоты следования импульсов (что можно выразить одним термином – повышение стабильности генерации лазера УКИ) является принципиальной и довольно непростой задачей на пути создания стабилизированного оптического комба, области применения которого включают науку, медицину и промышленность. Однако помимо активной стабилизации лазерных параметров, не менее важна возможность их пассивной стабилизации, что может существенно улучшить параметры всей системы и сделать ее дешевле. Именно такой способ повышения стабильности лазерной генерации успешно продемонстрирован в работе. Получены важные фундаментальные результаты, которые также могут быть использованы на практике при создании стабилизированных лазерных систем УКИ.
Поздравляем победителей!
