Доктор фізико-математичних наук, професор, член-кореспондент НАН України, заслужений діяч науки і техніки України, двічі лауреат Державної премії України.
Томчук Петро Михайлович.
тел. +38 (044) 525 07 66 ел. пошта
Склад відділу
18 співробітників, 5 докторів наук, 10 кандидатів наук.
Чумак Олександр Олександрович заступник керівника відділу доктор фіз.-мат. наук, головний науковий співробітник
+38(044) 525 63 33
chumak@iop.kiev.ua
Пергаменщик Віктор Михайлович доктор фіз.-мат. наук,
провідний науковий співробітник
+38(044) 524 04 96
Рожков Сергій Серафимович доктор фіз.-мат. наук,
провідний науковий співробітник
+38(044) 525 79 94
rozhkov@iop.kiev.ua
Старков В’ячеслав Миколайович доктор фіз.-мат. наук,
провідний науковий співробітник
+38(044) 525 79 94
starkov@iop.kiev.ua
Шендеровський Василь Андрійович доктор фіз.-мат. наук,
провідний науковий співробітник
+38(044) 525 07 77
schender@iop.kiev.ua
Кондрачук Олександр Володимирович канд. фіз.-мат. наук,
старший науковий співробітник
+38(044) 525 08 23
kondr@kondr.kiev.ua
Красноголовець Володимир Васильович канд. фіз.-мат. наук,
старший науковий співробітник
+38(044) 525 79 94
krasnoh@iop.kiev.ua
Лук’янець Сергій Петрович канд. фіз.-мат. наук,
старший науковий співробітник
+38(044) 524 04 96
lukyan iop.kiev.ua
Семенов Андрій Олександрович канд. фіз.-мат. наук,
старший науковий співробітник
+38(044) 524 04 96
sem@iop.kiev.ua
Тарасенко Олександр Олексійович канд. фіз.-мат. наук,
старший науковий співробітник
Бондаренко Віктор Васильович канд. фіз.-мат. наук,
науковий співробітник
Ганджа Іван Сергійович канд. фіз.-мат. наук,
науковий співробітник
+38(044) 525 79 94
gandzha@iop.kiev.ua
Жугаєвич Андрій Яремович канд. фіз.-мат. наук,
науковий співробітник
+38(044) 524 04 96
zhugayevych@iop.kiev.ua
www.azh.net.ua/iop
Левшин Олексій Євгенович канд. фіз.-мат. наук,
науковий співробітник
+38(044) 525 08 23
a.levshin@iop.kiev.ua
Чернишук Станіслав Борисович канд. фіз.-мат. наук,
науковий співробітник
+38(044) 524 04 96
stasubf@gmail.com
Седлецький Юрій Володимирович науковий співробітник
+38(044) 525 79 94
sedlets@iop.kiev.ua
Узунова Віра Олександрівна молодший науковий співробітник
+38(044) 524 04 96
Снігир Ганна Михайлівна провідний інженер
+38(044) 525 07 66
Головні напрямки наукових досліджень
Фізика низьковимірних систем:
взаємодія електромагнітного випромінювання з речовиною; оптичне випромінювання, оптоакустичні властивості й електрон-ґратковий енергообмін в малих металевих частинках, острівкових плівках і металевих частинках в діелектричних матрицях;
теорія міжмолекулярних ланцюжків з водневими зв’язками: перенос протонів вздовж молекулярних ланцюжків; ефекти багаточастинкового тунелювання і транспорту в молекулярних ланцюжках;
макроскопічне квантове тунелювання в системі водневих підґраток;
адатоми і поверхневі системи: дифузія в упорядкованих адатомних структурах на кристалічній поверхні;
дифузія в умовах фазових переходів першого роду, дифузія мічених частинок;
кінетичні процеси; статистичний опис систем зі взаємодією та утворення структур у конденсованих середовищах;
наноелектроніка.
Теорія рідинних кристалів: формування структур, суміші й суспензії.
теорія розповсюдження квантового світла в турбулентній атмосфері.
Нелінійна теорія коливань і хвиль.
Математичне моделювання в біофізиці механорецепторів.
Нелінійні математичні моделі та методи розв’язку нелінійних і некоректних задач у лазерній фізиці
Найважливіші досягнення Основні досягнення за останні роки
теорія поглинання і випромінювання малими металевими частинками та їх скупченнями (острівкові плівки); особливості електрон-ґраткового енергообміну в металевих наночастинках;
теорія дифузії в системі адатомів з сильною взаємодією: перенос маси внаслідок міграції дефектів у впорядкованих структурах адатомів, міграція при докритичних температурах у двовимірному ґратковому газі, що супроводжується визріванням крапель;
теоретичний опис дисипативних стінок Вільямса в двочастотному електричному полі;
включення розбіжного члена K13 в еластичну теорію просторово орієнтованих рідких кристалів;
теорія ефективної взаємодії мікро- і макродомішок у нематичному середовищі;
теорія просторово неоднорідних систем багатьох частинок;
теорія високодобротних електромагнітних резонаторів з урахуванням небажаного поглинання та розсіювання;
теорія розповсюдження квантового світла в турбулентній атмосфері;
теорія переходу до багатофотонної релаксації взаємодіючих атомів і підсилення ефекту надвипромінювання;
математична модель гравірецепторної системи;
нові хвильові розв’язки канонічної моделі гідродинаміки;
новий метод побудови нелінійних еволюційних рівнянь, узагальнення нелінійних рівнянь Шредінгера вищого порядку;
математичні моделі багатопучкових лазерних взаємодій.
Найважливіші досягнення в історії відділу
1944–1950 рр. Створено теорію поляронів (Пекар С.І.);
1945–1953 рр. Закладено основи теорії екситонів у молекулярних кристалах (Да¬видов О.С.);
1960–1975 рр. Для напівпровідників з різними зонними структурами і домінуючою роллю міжелектронних (міждирочних) взаємодій побудовано теорію кінетичних і флуктуаційних процесів у нерівноважних електрон-фононних системах. Вcтановлено залежність кінетичних коефіцієнтів, характеристик флуктуацій і перерізів розсіяння хвиль флуктуаціями від ступеню розігріву носіїв і особливостей зонної структури типових напівпровідників. Побудовано теорію для анізотропних і непараболічних напівпровідни¬кових структур (Томчук П.М., Чумак О.О., Шендеровський В.А., частина результатів отримана в співавторстві з Дикманом І.М. [ІН АН УРСР]);
1967–1977 рр. Розвинуто теорію пінч-ефекту в напівпровідниковій плазмі та теорію осцилістора на основі багатодолинних напівпровідників (Владимиров В.В., Горшков В.М., Щедрін А.І.).
1969–1970 рр. Запропоновано, обґрунтовано і побудовано теорію власне-дефектного механіз¬му провідності й самокомпенсації провідності в йонних напівпровідниках (Вінецький В.Л. ).
1972–1977 рр. Розвинуто кінетичну теорію лазерної генерації в спектрально-неоднорідних твердих тілах (Машкевич В.С., Годенко Л.П.).
1976–1979 рр. Створено зонну модель запису динамічних голограм у фоторефрактивних кристалах, на якій основана більшість досліджень з динамічної голографії (Вінець¬кий В.Л. , Кухтарев Н.В.).
1978–1981 рр. Теоретично передбачено і експериментально підтверджено існування магнітостатичних солітонів у феромагнітних плівках та магнітоакустичних солітонів у феро- і антиферомагнетиках (Лукомський В.П.).
1982–1985 рр. Побудовано теорію надґраток, які утворюються гарячими електронами в напівпровіднику в полі когерентних світлових пучків. Дано теорію дифракції світла на таких надґратках. Розвинуто теорію нелінійного розповсюдження інфрачервоного випромінювання в багатодолинних напівпровідниках в умовах виникнення надґраток (Томчук П.М., Чумак О.О., частково в співавторстві з Дикманом І.М. [ІН АН УРСР]).
1976–1981 рр. Створено теорію інжекційно-стимульованих перетворень дефектів у світловипромінюючих напівпровідникових структурах (Лев Б.І., Томчук П.М.).
1973–1980 рр. Розвинуто новий метод опису нерівноважних флуктуацій у напівпро¬відниковій плазмі, який дозволив побудувати теорію електричних шумів у системах, які не описуються рівнянням Больцмана (квантова область частот, квантуючі електричні або магнітні поля, сильна взаємодія носіїв з резонансними домішками) (Томчук П.М. , Чумак О.О., Рожков С.С.).
1966–1968, 1985–1989 рр. Запропоновано і використано концепцію гарячих електронів у металевих наночастинках для пояснення конкретних ефектів. На її основі дано теорію нелінійних ВАХ, а також теорію електронної і фотонної емісії з острівкових металевих плівок при струмовому чи лазерному розігріві електронів (Томчук П.М. ).
1980–1990 рр. Побудовано теорію явищ переносу в напівпровідниках з низькою симетрією та вузькою забороненою зоною (Шендеровський В.А.).
1998–2003 рр. Побудовано теорію дифузії в адсорбційних системах з сильною взаємодією (Чумак О.О.).
1990–1992, 2006–2007 рр. Побудовано теорію поверхневого і об’ємного електрон-ґратко¬вого енергообміну в металевих наночастинках (Білоцький Є.Д., Томчук П.М.).
1984–2003 рр. Розвинуто теорію протонної провідності в молекулярних ланцюжках з водневими зв’язками, де носієм заряду є протонний полярон. Побудовано теорію когерентної тунельної поляризації в таких ланцюжках (Красноголовець В.В., Лук’я¬нець С.П., Томчук П.М.).
1990–2009 рр. Методами обчислювальної фізики теоретично виявлено явище оптичної бістабільності в кристалах з дифузійною нелінійністю. Побудовано нові математичні моделі вимірювальних трактів експериментальних лазерних установок, а також моделі нестаціонарних багатопучкових лазерних взаємодій (Старков В.М.).
1999–2003 рр. Запропоновано новий метод і побудовано теорію надмолекулярних структур у рідких кристалах з макрокластерами. Пояснено відомі й передбачено ряд нових структур, індукованих макро- і мікродомішками або граничними умовами в рідкому кристалі (Лев Б.І., Пергаменщик В.М., Томчук П.М., Чернишук С.Б.).
2001–2004 рр. Знайдено нові розв’язки канонічної моделі гідродинаміки (Ганджа І.С., Лукомський В.П.);
1986–1995, 2005–2008 рр. Запропоновано новий метод редукції нелінійних еволюційних рівнянь (Лукомський В.П., в останній період спільно з Ганджою І.С.).
2001–2004 рр. Виведено нове рівняння для опису модуляцій гравітаційних хвиль на поверхні рідини (нелінійне рівняння Шредінгера вищого порядку) (Седлецький Ю.В.).
1997–2007 рр. Досліджено залежність оптичних властивостей металевих наночастинок від їх форми. Встановлено аномально високу чутливість поглинання до форми наночастинки. Для частинок рівного об’єму але різної форми величина поглинутої ними енергії може відрізнятись на порядки (Томчук П.М., Григорчук М.І. [ІТФ НАН України]).
2002–2007 рр. Побудовано феноменологічну теорію високодобротних оптичних та мікро¬хвильових резонаторів, яка враховує небажане поглинання та розсіювання (Семенов А.О., Васильєв Д.Ю., проф. Фогель В. [Ун-т Ростока, ФРН], проф. Велш Д. Г. таХанбекян М. [Йенський ун-т ім. Ф. Шиллера, ФРН]).
2002–2008 рр. На основі нового методу побудовано теорію кутових залежностей випромінювання гарячих електронів у багатодолинних напівпровідниках (Томчук П.М.).
1995–2009 рр. Створено математичні моделі фізичних процесів у біологічних системах просторової орієнтації та гравірецепції: комп’ютерна 3D модель отолітової мембрани, модель динаміки напівкружних каналів, модель взаємодії рецепторних клітин з гелем, що їх оточує (Кондрачук О.В.).
Основні публікації 2009
Pergamenshchik V.M., Uzunova V.A., Colloid-wall interaction in a nematic liquid crystal: the mirror-image method of colloidal nematostatics, Phys. Rev. E, vol. 79, 021704 (2009) http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevE.79.021704.
Starkov V.N., Semenov A.A., Gomonay H.V., Numerical reconstruction of photon-number statistics from photocounting statistics: regularization of an ill-posed problem, arXiv: 0903.1725v2 [quant-ph] (2009) http://arxiv.org/abs/0903.1725.
Лукомський В.П., Ганджа І.С., Двопараметричний метод для опису нелінійної еволюції спектрально вузьких хвильових пакетів, УФЖ, т. 54, 217 (2009) http://ujp.bitp.kiev.ua/files/papers/540134p.pdf.
Bilotsky Y., Tomchuk P.M., Peculiarity of electron–phonon energy exchange in metal nanoparticles and thin films, Surface Science, vol. 602, 383 (2008) http://dx.doi.org/10.1016/j.susc.2007.10.023.
Lev B.I., Chernyshuk S.B., Yamamoto T., Yamamoto J., Yokoyama H., Photochemical switching between colloidal photonic crystals at the nematic-air interface, Phys. Rev. E, vol. 78, 020701(R) (2008) http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevE.78.020701.
Pergamenshchik V.M., Lelidis I., Uzunova V.A., Stripe domains in a nearly homeotropic nematic liquid crystal: a bend escaped state at a nematic–smectic-A transition, Phys. Rev. E, vol. 77, 041703 (2008) http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevE.77.041703.
Sedletsky Yu.V., The Hamiltonian formalism and a new type of modulation instability, J. Phys. A: Math. Theor., vol. 41, 035502 (2008) http://doi:10.1088/1751-8113/41/3/035502.
Jaeger R, Kondrachuk A.V., Haslwanter T., The distribution of otolith polarization vectors in mammals: comparison between model predictions and single cell recordings, Hearing Research, vol. 239, 12 (2008) http://dx.doi.org/10.1016/j.heares.2008.01.004.
2007
Gandzha I.S., Lukomsky V.P., On water waves with a corner at the crest, Proc. Roy. Soc. A, vol. 463, 1597 (2007) http://doi:10.1098/rspa.2007.1840.
Nych A.B., Ognysta U.M., Pergamenshchik V.M., Lev B.I., Nazarenko V.G., Musevic I., Skarabot M., Lavrentovich O.D., Coexistence of two colloidal crystals at the nematic-liquid-crystal–air interface, Phys. Rev. Lett., vol. 98, 057801 (2007) http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.98.057801.
Pergamenshchik V.M., Uzunova V.O., Coulomb-like interaction in nematic emulsions induced by external torques exerted on the colloids, Phys. Rev. E, vol. 76, 011707 (2007) http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevE.76.011707.
Бродин М.С., Старков В.Н., Методы вычислительной физики в задаче математической интерпретации лазерных экспериментальных исследований, Квант. электроника, т. 37, 679 (2007) http://dx.doi.org/10.1070/QE2007v037n07ABEH013493.
Berman G.P., Chumak A.A., Quantum effects of a partially coherent beam propagating through the atmosphere, Proc. of SPIE, vol. 6710, 67100M (2007) http://dx.doi.org/10.1117/12.732641.
Bilotsky Y., Tomchuk P.M., Size effect in electron-lattice energy exchange in small metal particles, Surface Science, vol. 600, 4702 (2006) http://dx.doi.org/10.1016/j.susc.2006.07.051.
Berman G.P., Chumak A.A., Photon distribution function for long-distance propagation of partially coherent beams through the turbulent atmosphere, Phys. Rev. A, vol. 74, 013805 (2006) http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.74.013805.
Чалий О.В., Лукомський В.П., Ганджа І.С., Цехмістер Я.В., Чалий К.О. Нелінійні процеси в фізиці: коливання, хвилі, самоорганізація, Київ, Четверта хвиля, ISBN 9665291092 (2004).
Lukomsky V.P., Gandzha I.S., Cascades of subharmonic stationary states in strongly non-linear driven planar systems, Journal of Sound and Vibration, vol. 275, 351 (2004) http://dx.doi.org/10.1016/j.jsv.2003.06.029.
2003
Krasnogolovets V.V., Tomchuk P.M., Lukyanets S.P., Proton transfer and coherent phenomena in molecular structures with hydrogen bonds, Adv. Chem. Phys., vol. 125, 351 (2003) http://dx.doi.org/10.1002/0471428027.
Седлецкий Ю.В., Нелинейное уравнение Шредингера четвертого порядка для огибающей стоксовых волн на поверхности жидкости конечной глубины, ЖЭТФ, т. 124, 200 (2003) http://www.jetp.ac.ru/cgi-bin/dn/r_124_0200.pdf.
Старостенко В.И., Старков В.Н. О результатах проверки одной гипотезы В.Н. Страхова, Геофиз. журн., т. 25, 122 (2003).
Lev B.I., Chernyshuk S.B., Tomchuk P.M., Yakoyama H., Symmetry breaking and interaction of colloidal particles in nematic liquid crystals, Phys. Rev. E, vol. 65, 021709 (2002) http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevE.65.021709.
Pergamenshchik V.M., Chernyshuk S.B., Full energy expression of a uniaxial nematic phase with spatially dependent density and order parameters: from microscopic to macroscopic theory, Phys. Rev. E , vol. 66, 051712 (2002) http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevE.66.051712.
Lev B.I., Semenov A.A., Usenko C.V., and Klauder J.R., Relativistic coherent states and charge structure of the coordinate and momentum operators, Phys. Rev. A, vol. 66, 022115 (2002) http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevA.66.022115.
Marchenko A., Lukyanets S., Cousty J., Adsorption of alkanes on Au(111): possible origin of STM contrast at the liquid/solid interface, Phys. Rev. B, vol. 65, 045414 (2002) http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevB.65.045414.
Fedorovich R.D., Naumovets A.G., Tomchuk P.M., Electron and light emission from island metal films and generation of hot electrons in nanoparticles, Phys. Rep., vol. 328, 73 (2000) http://dx.doi.org/10.1016/S0370-1573(99)00094-0.
Lev B.I., Tomchuk P.M., Interaction of foreign macrodroplets in a nematic liquid crystal and induced supermolecular structure, Phys. Rev. E, vol. 59, 591 (1999) http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevE.59.591.
Pergamenshchik V.M., Zumer S., Surface variation of the density and scalar order parameter and the elastic constants of a uniaxial nematic phase, Phys. Rev. E, vol. 59, R2531 (1999) http://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevE.59.R2531.