Бакалавриат

Специализация направлена на углубленное изучение теоретических основ физики и математических методов, используемых для их описания. Эта специализация ориентирована на студентов, интересующихся фундаментальными аспектами физики, теоретическими моделями и математическим аппаратом, который позволяет объяснять и предсказывать физические явления.

Ключевые компоненты специализации:

• Квантовая механика и квантовая теория поля: Изучение основ квантовой механики, операторных методов, принципов квантовой теории поля и их применения к различным физическим системам.

• Квантовая механика и квантовая теория поля: Изучение основ квантовой механики, операторных методов, принципов квантовой теории поля и их применения к различным физическим системам.

• Теория относительности и гравитация: Обучение основам специальной и общей теорий относительности, изучение уравнений Эйнштейна и их применение для описания гравитационных явлений, а также космологических моделей.

• Математические методы в физике: Изучение продвинутых математических методов, включая теорию групп, теорию интегралов, дифференциальные уравнения, комплексный анализ, используемых для решения физических задач.

• Теоретическая астрофизика и космология: Введение в теоретическую астрофизику, изучение космологических моделей, строения Вселенной, а также применение теоретических методов к астрофизическим явлениям.

• Научно-исследовательская работа и проектные задания: Возможность применения полученных знаний в научно-исследовательской деятельности. Работа над теоретическими проектами, прохождение практики в исследовательских институтах или на кафедрах теоретической физики.

Специализация “Оптика и спектроскопия” направлена на углубленное изучение свойств света, взаимодействия излучения с веществом и современных методов спектрального анализа. Эта специализация ориентирована на студентов, интересующихся фундаментальными и прикладными аспектами оптики, лазерных технологий, спектроскопических методов исследования, а также их применением в биофотонике и квантовой химии.

Ключевые компоненты специализации:

Физическая и квантовая оптика: Изучение природы света, явлений интерференции, дифракции, поляризации, а также квантовых аспектов взаимодействия света с веществом, включая основы фотонной техники.

Лазерная физика: Обучение принципам работы лазеров, изучение характеристик лазерного излучения и его применения в науке, промышленности и медицине.

Спектроскопия молекул и материалов: Рассмотрение спектральных методов анализа, таких как инфракрасная, ультрафиолетовая, Раман-спектроскопия, их применение для изучения структуры молекул, химических соединений и материалов.

Нелинейная оптика: Введение в нелинейные процессы взаимодействия света с веществом, такие как генерация второй гармоники, самофокусировка, световые солитоны и их применение в современной оптике.

Биофотоника: Изучение применения оптических и фотонных методов для исследования биологических объектов, таких как ткани и клетки, разработка диагностических и терапевтических технологий, включая оптическую биомедицинскую визуализацию.

Квантовая химия и спектроскопия: Изучение теоретических основ квантовой химии для моделирования молекулярных систем, понимание спектральных характеристик сложных молекул и их взаимодействий.

Оптические технологии: Изучение методов проектирования оптических систем, работы с оптическими приборами и современных приложений оптики, включая волоконно-оптические технологии и оптическую обработку информации.

Научно-исследовательская работа и проектные задания: Возможность применения полученных знаний в реальных научных проектах. Выполнение исследовательских работ по изучению свойств новых материалов, разработке оптических систем, работе с лазерами, спектральными приборами и биофотонными технологиями.

Специализация готовит выпускников к успешной карьере в научных и технологических областях, связанных с оптикой, спектроскопией, фотоникой, биофотоникой, квантовой химией и смежными направлениями.

Специализация посвящена изучению плазмы, четвертого состояния материи, и связанных с ней физических явлений. Плазма представляет собой ионизированный газ, обладающий уникальными свойствами, которые широко применяются в научных исследованиях, энергетике, промышленности и даже космических технологиях. Специализация охватывает теоретические основы физики плазмы, а также прикладные аспекты, такие как управляемый термоядерный синтез, плазменная обработка материалов и применение плазмы в медицине.

Ключевые компоненты специализации:

• Основы физики плазмы: Изучение фундаментальных понятий, таких как ионизация, динамика заряженных частиц, плазменные колебания, электромагнитные поля и транспортные явления в плазме.
• Теоретическая физика плазмы: Изучение теорий, описывающих поведение плазмы, включая магнитогидродинамику, кинетическую теорию плазмы, уравнения Власова и другие математические модели, используемые для описания плазменных процессов.
• Экспериментальная физика плазмы: Ознакомление с методами экспериментов в области физики плазмы, включая различные виды плазменных установок, диагностику плазмы, измерение ее свойств и анализ данных, полученных в экспериментальных условиях.
• Управляемый термоядерный синтез: Изучение принципов работы термоядерных реакторов, таких как токамаки и стеллараторы, а также технологических вызовов, связанных с достижением условий для управляемого термоядерного синтеза.
• Прикладная физика плазмы: Изучение различных приложений плазмы, включая плазменную обработку материалов, плазменное травление, плазменные технологии в медицине и другие промышленные применения.
• Научно-исследовательская работа и практика: Участие в исследовательских проектах, связанных с физикой плазмы, а также прохождение практики в лабораториях, исследовательских институтах или промышленных компаниях, занимающихся плазменными технологиями.

Специализация посвящена изучению физических принципов, свойств и применений полупроводниковых материалов. Эта специализация охватывает широкий спектр тем, включая электронные свойства полупроводников, физику полупроводниковых приборов, а также современные методы производства и разработки полупроводниковых устройств, таких как транзисторы, диоды и солнечные батареи.

Ключевые компоненты специализации:

• Электронные свойства полупроводников: Изучение структуры энергетических зон, понятия зонной щели, донорных и акцепторных примесей, а также поведения носителей заряда в полупроводниках.
• Физика полупроводниковых приборов: Изучение принципов работы полупроводниковых устройств, таких как транзисторы, диоды, солнечные батареи, светодиоды, а также рассмотрение их конструкций и параметров.
• Технологии производства полупроводников: Ознакомление с процессами производства полупроводниковых материалов, включая методы допирования, выращивания кристаллов, литографии и других ключевых технологий в производстве полупроводниковых устройств.
• Физика гетероструктур и квантовых точек: Изучение гетероструктур, квантовых точек и других наноструктурированных полупроводниковых материалов, а также их применения в передовых электронных и оптоэлектронных устройствах.
• Прикладные аспекты и полупроводниковая электроника: Изучение практических применений полупроводниковых приборов в электронике, связи, энергетике и других отраслях. Включает в себя изучение микросхем, интегральных схем, а также современных направлений в полупроводниковой промышленности.
• Научно-исследовательская работа и практика: Участие в исследовательских проектах в области полупроводников, а также прохождение практики в лабораториях, исследовательских институтах или промышленных компаниях, занимающихся полупроводниковыми технологиями.

Специализация  фокусируется на изучении физических свойств металлов и металлических сплавов. Эта специализация охватывает фундаментальные аспекты кристаллических структур, электронных свойств, фазовых переходов, а также прикладные вопросы, связанные с технологиями обработки и применения металлов в различных отраслях промышленности.

Ключевые компоненты специализации:

• Кристаллография и структура металлов: Изучение кристаллических структур металлов, включая типы кристаллических решёток, симметрию, дефекты кристаллических структур и их влияние на свойства металлов.
• Электронная структура и свойства металлов: Изучение электронных свойств металлов, включая теорию зон, проводимость, плотность состояний, а также взаимодействие электронов с фононами и другими квазичастицами.
• Фазовые переходы и термодинамика: Исследование фазовых переходов в металлах, включая переходы из твёрдого состояния в жидкое, изотропное и анизотропное поведение, а также термодинамические свойства металлических материалов.
• Механические свойства и деформации: Изучение механических свойств металлов, таких как твёрдость, прочность, пластичность, а также поведения металлов при деформациях и стрессах.
• Технологии обработки металлов и сплавов: Ознакомление с технологиями обработки металлов, включая плавку, прокатку, ковку, сварку и другие методы. Изучение влияния различных процессов на свойства металлов.
• Научно-исследовательская работа и практика: Участие в научных проектах, связанных с физикой металлов, а также прохождение практики в промышленных компаниях, исследовательских институтах или лабораториях, занимающихся металлическими материалами.

Специализация “Компьютерное моделирование динамики космических систем” направлена на изучение теоретических основ и практических методов численного моделирования с акцентом на задачи навигации, проектирования и анализа движения объектов в космосе и на Земле. Особое внимание уделяется разработке и совершенствованию глобальных навигационных спутниковых систем (ГЛОНАСС, GPS и других) и их применению в различных областях.

Ключевые компоненты специализации:

Небесная механика и орбитальная динамика: Изучение законов движения спутников и космических аппаратов, методов расчета орбит и их коррекции, а также гравитационных взаимодействий, влияющих на траектории объектов.

Численные методы и алгоритмы: Освоение методов численного интегрирования, оптимизации и обработки данных, необходимых для моделирования и анализа динамики спутниковых систем.

Моделирование глобальных навигационных систем: Разработка компьютерных моделей для расчета орбит спутников навигационных систем (ГЛОНАСС, GPS, Galileo и др.), изучение факторов, влияющих на точность позиционирования, таких как атмосферные эффекты и отклонения в орбитальных данных.

Анализ и обработка навигационных данных: Изучение методов обработки сигналов спутниковых систем, алгоритмов позиционирования и создания геоинформационных систем (ГИС), использующих данные спутниковой навигации.

Динамика космических аппаратов: Моделирование и анализ маневров спутников, расчет траекторий для запуска и удержания спутников на заданных орбитах, оптимизация топливных затрат и планирование коррекций орбит.

Программирование и вычислительная техника: Изучение языков программирования, параллельных вычислений и специализированного программного обеспечения для моделирования и анализа навигационных и космических систем.

Геоинформационные системы (ГИС): Применение навигационных данных для создания и использования ГИС в научных, технических и прикладных задачах, включая мониторинг природных явлений, транспорта и инфраструктуры.

Проектная и научно-исследовательская деятельность: Участие в разработке и тестировании моделей для навигационных систем, выполнение исследовательских проектов, связанных с улучшением точности и надежности систем ГЛОНАСС и GPS, а также их интеграции в современные технологии.

Специализация готовит выпускников к работе в области разработки и эксплуатации спутниковых навигационных систем, создании геоинформационных технологий, моделировании космических процессов и анализе данных для аэрокосмической и геодезической отраслей.