Кафедра "Физики твердого тела"
История кафедры
Кафедра физики твердого тела была образована в СГУ в 1945
году. Со дня ее основания до 1985 года руководителем кафедры была заслуженный
деятель науки РСФСР, д.ф.-м.н., профессор Кирьяшкина З.И.
Созданию кафедры физики твердого тела предшествовала научная
и организационная работа, проведенная В.П.Жузе,
учеником и сотрудником академика А.Ф.Иоффе, работавшим в Саратовском
госуниверситете с 1935 по 1944 г.
С 1985 года и по настоящее время заведующим кафедрой физики
твердого тела является заслуженный деятель науки РФ, доктор ф.-м. наук,
профессор, академик МАН ВШ Усанов Д.А.
На кафедре сегодня выполняют диссертационные работы 7
магистрантов, 6 аспирантов и 2 докторанта. За время своего существования
кафедрой подготовлено 1716 специалистов, среди которых профессора, доктора
наук, руководители предприятий, Лауреаты государственных премий, руководители научных
лабораторий, доценты.
В годы Великой Отечественной войны под руководством В.П. Жузе и при участии С.Э. Фриш (Ленинградский университет) и П.В. Голубкова, З.И. Кирьяшкина и В.В. Игонин совместно с производственниками провели работу по определению оптимальных режимов получения ацетилена из метана в дуговом разряде. На основе полученных результатов была сконструирована установка полупромышленного типа. В 1941 г была создана специальная научная лаборатория полупроводников под руководством В.П. Жузе, с 1944 г ее руководителем стала З.И. Кирьяшкина. Впоследствии под руководством Зинаиды Ивановны Кирьяшкиной были выполнены получившие широкую известность работы по измерению диэлектрической проницаемости полупроводников, по созданию полупроводниковых детекторов с рекордными на протяжении нескольких десятилетий характеристиками и широко внедренные в практику. Эти и другие исследования не остались неоцененными государством. В 1957 приказом Министра ВО СССР в СГУ была организована проблемная лаборатория полупроводников. При ее организации, под исследования в области полупроводников в СГУ была выделена дополнительно рабочая площадь 150 кв.м, штат в 12 единиц, приобретено новое оборудование. С началом своего существования и в последующий период в лаборатории выполнялись важнейшие НИР, открываемые по Постановлениям Министра ВО СССР.
Цикл исследований под руководством профессора Д.И. Биленко был отмечен первой премией Президента АН СССР по проблемам микроэлектроники в 1972 году. Результаты работ по этому направлению отражены в 12 кандидатских диссертациях, более 250 научных публикациях, 50 авторских свидетельствах и патентах, пяти учебных пособиях и практикумах для студентов, специализирующихся по физике полупроводников и диэлектриков.
Работы в области оптоэлектроники развивались под руководством профессора кафедры В.Ф. Названова. В результате исследований был обнаружен и изучен эффект высокотемпературной фотоэлектрической памяти в кристаллах и пленках сульфида кадмия, легированных хлоридами щелочных металлов, разработаны управляемые светом транспаранты с запоминанием оптических изображений на основе структур полупроводник–жидкий кристалл. Новые типы устройств защищены 9 авторскими свидетельствами. Результаты этих исследований использованы в написанных В.Ф. Названовым учебных пособиях: «Полупроводниковые лазеры» (1971г.), «Физические основы оптоэлектроники» (1974г.), «Основы оптоэлектроники» (1980г.), Введение в кристаллофизику» (1993г.). «Физика неупорядоченных полупроводников» (2005г.).По этому направлению защищена докторская и 5 кандидатских диссертаций.
Развитие научно-педагогического коллектива, руководимого З.И. Кирьяшкиной, привело к образованию на его основе в 1981 году кафедры физики полупроводников. Начиная с этого времени, подготовка специалистов по этому направлению стала вестись силами двух кафедр.
Студенты обучающиеся на кафедре, наряду с фундаментальной подготовкой, имеют возможность получить практические навыки, работая в научных учебных лабораториях. В создании учебных лабораторий и практикумов участвовали Д.И. Биленко, В.Ф. Названова, З.И. Орнатской, Г.Г. Капшталь, Н.Б. Трофимовой, Ал.В. Скрипаля, Ан.В. Скрипаля, С.Б. Венига, В.Б. Феклистова, А.А. Семенова, Т.М. Гаманюк, М.С. Левина, А.Н. Бугоркова, А.Н. Федосеевой и др.
Кафедра физики твердого тела – развивающийся научно-педагогический коллектив. В 1985 г. был организован филиал кафедры на базе Центрального НИИ измерительной аппаратуры, заведующим которого является Лауреат государственной премии РФ, профессор В.Д. Тупикин. Под руководством Лауреата государственной премии СССР, профессора В.Н. Посадского на базе научно-производственного центра «Алмаз-Фазотрон» студенты имеют возможность проходить практику, выполнять курсовые и дипломные работы, заниматься научными исследованиями. В тесном контакте с кафедрой работают лаборатории НИИМФ.
На кафедре физики твердого тела ведутся исследования по приоритетным направлениям науки и техники:
твердотельная электроника, микро- и наноэлектроника, оптоэлектроника, физика полупроводников, нелинейная динамика явлений в полупроводниковых приборах, квантовые явления в твердом теле (системы с пониженной размерностью, сверхпроводимость), методы контроля параметров материалов, физические методы исследования в биологии и медицине, математическое моделирование процессов в твердотельных приборах.
С момента образования на кафедре физики твердого тела ведутся исследования различных эффектов взаимодействия СВЧ-излучения с полупроводниковыми структурами. Коллективом сотрудников кафедры под руководством Д.А. Усанова предложен новый подход к описанию физических принципов работы полупроводниковых приборов в схемах СВЧ.
Созданные новые типы приборов и методы измерений защищены 100 авторскими свидетельствами и патентами. Наибольшую известность получили измерители на основе эффекта автодинного детектирования в полупроводниковых СВЧ-генераторах (СИТ-40). Разработанные методы анализа и подходы применены при исследовании эффекта автодинного детектирования в полупроводниковых лазерах на гетеропереходах.
Научные результаты по этому направлению изложены в трех монографиях и пяти учебных пособиях, две из которых имеют гриф Министерства. По этому направлению защищено 5 докторских и 30 кандидатских диссертаций.
Кафедрой налажено активное сотрудничество с крупными промышленными предприятиями и научно-исследовательскими институтами, специализирующимися в области электронного приборостроения.
В области развития физических методов исследований для целей медицинской диагностики кафедра активно сотрудничает с коллективами ученых Саратовского государственного медицинского университета, Московского НИИ глазных болезней им. Гельмгольца, Центра исследования и коррекции зрения (г. Москва), Московского государственного университета им. М. Ломоносова.
На кафедре
теоретически и экспериментально обоснованы методы диагностики медикобиологических систем с использованием автодинных измерителей на квантоворазмерных
структурах. Разработан автодинный измеритель нанометровых вибраций и перемещений глазного яблока.
Установлена возможность регистрации неоднородных объектов, сложных
периодических движений, а также колебательных движений отдельных органов биологических
объектов. Разработана методика диагностики медикобиологических
систем с использованием оптических автодинных
измерителей и компьютерных видеотехнологий. По этому
направлению защищены 2 кандидатские диссертации.
На основе изобретений сотрудников кафедры разработаны и созданы новые типы приборов, которые были экспонированы в 2000–2004 г.г. на десяти международных салонах изобретений, инноваций и инвестиций в Женеве, Париже, Брюсселе, Лионе, Нюрнберге, Москве и награждены восемью золотыми и пятью серебряными медалями.
Заведующий кафедрой физики твердого тела профессор Усанов Д.А. удостоен Государственной награды — медали Ордена "За заслуги перед отечеством" II-й степени.
Среди выпускников кафедры заместитель министра науки Российской Федерации Алимпиев В.Н., лауреат государственной премии СССР Хильченко В.И.