Київський національний університет імені Тараса Шевченка ρадіоφізичний φакультет | ||||||||||
|
||||||||||
Kафедра фізичної електронікиКафедра фізичної електроніки є найстарішою кафедрою нашого факультету. Коли у 1932 р. було прийняте рішення про відновлення Київського університету (закритого рішенням радянського уряду України у 1920 р.), в його складі було організовано фізико-математичний факультет. На факультеті відразу ж було створено серед інших і спеціалізацію «електрофізика», якою керував молодий вчений, співробітник Інституту фізики Моргуліс Н.Д. У 1937 р. спеціалізацію було реорганізовано в однойменну кафедру, яка у 1940 році ввійшла до складу новоствореного фізичного факультету. На цей час її керівник Моргуліс Н.Д. вже став доктором фізико-математичних наук, професором та членом-кореспондентом Академії наук України. У 1952 р. кафедра електрофізики була перейменована в кафедру електроніки (з початку 1960-х рр. – кафедра фізичної електроніки). Тоді ж на її базі було організовано радіофізичний факультет. На першому етапі існування факультету, коли його робота здійснювалася в режимі секретності, кафедра електроніки в документах називалася кафедрою №1. Визначний український учений Наум Давидович Моргуліс (1904-1976 рр.), який очолював кафедру практично до самої своєї смерті, став засновником Київської наукової школи з фізичної електроніки. Ця школа поєднує дослідження в галузі фізики поверхні та емісійних явищ і фізики низькотемпературної плазми. Серед учнів Моргуліса Н.Д. – три академіки та три члени-кореспонденти Національної Академії наук України, численні доктори наук, професори, що працюють в установах Академії наук (Інститут фізики, Інститут ядерних досліджень, Інститут електрозварювання, Інститут вугільних енерготехнологій, Інститут газу та інші) та вищих навчальних закладах (у першу чергу – в Київському національному університеті імені Тараса Шевченка). Значна частина представників Київської школи фізичної електроніки є випускниками кафедри різних років. Кадровий складСеред перших викладачів кафедри, які працювали на ній ще в довоєнні роки, крім Моргуліса Н.Д. (який суміщав завідування кафедрою з посадою завідувача відділу Інституту фізики АН УРСР), можна назвати Потіоху та Полуніну Н.Д. Вони, а також Яговдик В.С., викладали на кафедрі і в повоєнний час, але в 1949 році були звільнені з роботи як особи, що перебували на окупованій території (такі особи тоді вважалися політично неблагонадійними). Певний час проводили заняття зі студентами Борзяк П.Г. (у майбутньому член-кореспондент АН УРСР) та Зінгерман Я.П. У 1949 р. на кафедру було прийнято асистента Дерюгіна І.А., що мав досвід роботи в галузі радіотехніки. Як сумісники, на кафедрі працювали Ляшенко В.І. (Інститут фізики АН УРСР) та Бова Н.І. (доцент Київського політехнічного інституту). Для поповнення викладацького складу в 1949-50 рр. були прийняті до аспірантури Левитський С.М. (випускник Київського політехнічного інституту 1949 р.) та Находкін М.Г. (випускник кафедри 1950 р.), які з 1952 р. стали працювати викладачами. До складу кафедри увійшов також доцент Гуртовий М.Є. (раніше працював в Інституті фізики, після 1952 р. перейшов на фізичний факультет). У 1953-54 рр. захистили кандидатські дисертації Левитський С.М. та Находкін М.Г., а на посади асистентів були прийняті випускники 1952 р. Городецький Д.О. та Пікус Г.Я. (захистили кандидатські дисертації відповідно в 1959 р. та в 1957 р.). У 1954 р. з аспірантури Інституту фізики повернувся на кафедру випускник 1951 р. Кучеренко Є.Т. (захистив кандидатську дисертацію в 1955 р.). До аспірантури були прийняті майбутні викладачі кафедри Бойко Б.А. та Тищенко В.Д. Асистентом кафедри став Романовський В.О. (обіймав цю посаду в 1956-59 рр.). У 1960-ті рр. викладачами кафедри працювали: проф. Моргуліс Н.Д. (завідувач, з 1961 р. став штатним співробітником університету), доценти Городецький Д.O., Кучеренко Є.Т. (до 1963 р.), Левитський C.M., Находкін М.Г. (у 1966 р. захистив докторську дисертацію), ст. викладачі Пікус Г.Я., Михайловський Б.I., асистенти Бойко Б.A. та Шашурін І.П. Ученим секретарем кафедри в цей період був Шашурін І.П. До викладання залучалися також д.ф.-м.н. Габович М.Д. (Інститут фізики), проф. Дикман І.М. (Інститут напівпровідників), д.ф.-м.н. Ситенко О.Г. (пізніше – академік, директор Інституту теоретичної фізики НАНУ).
Наприкінці 1960-х - на початку 1970-х рр. на кафедрі сталися значні кадрові зміни. У 1968 р. доц. Городецький Д.O. очолив кафедру електрофізики (докторську дисертацію захистив у 1973 р.). У 1972 р. проф. Находкін M.Г. організував і очолив кафедру кріогенної та мікроелектроніки, а в 1973 р. став деканом радіофізичного факультету. Нарешті, доц. Левитський C.M., захистивши в 1972 р. докторську дисертацію, наступного року очолив кафедру радіоелектроніки. Незадовго до смерті Моргуліса Н.Д. в. о. зав. кафедри фізичної електроніки став доц. Шашурін Ігор Петрович – випускник кафедри 1957 р., учень Левитського С.М., відомий фахівець у галузі надвисокочастотних явищ у плазмі. Він обіймав цю посаду з 1976 р. по 1985 р. На той час на кафедрі працювали такі викладачі: проф. Пікус Г.Я. (захистив докторську дисертацію в 1978 р.), доц. Баранчук М.C., доц. Михайловський Б.I., доц. I.П.Шашурін, ст. викл. Б.A.Бойко, ст. викл. О.О.Жмудський, ас. Г.M.Тальнова. Ученим секретарем кафедри був Жмудський О.О. В період 1982-85 рр., після переходу Тальнової Г.M. на іншу роботу та в зв'язку з хворобою Бойка Б.A., на педагогічну роботу перейшов В.Я.Черняк. Для читання спецкурсів на кафедру запрошувались проф. Сарбей О.Г. (Інститут фізики АН УРСР), лауреат Державної премії УРСР проф. Ораєвський В.М. (Інститут ядерних досліджень АН України, пізніше – директор Інституту земного магнетизму, іоносфери та поширення радіохвиль АН СРСР, м. Троїцьк Московської області, почесний академік НАНУ), доценти Коцаренко М.Я. і Чайка Г.Є., к. ф.-м. н. Чутов Ю.І., лауреат Державної премії УРСР, к. ф.-м. н. Лиситченко В.В. (Інститут ядерних досліджень АН УРСР). У 1986 р., після захисту докторської дисертації, завідувачем кафедри був обраний Чутов Юрій Iванович (1937-2005 рр.) – випускник кафедри 1960 р., учень Моргуліса Н.Д., відомий фахівець у галузі плазмодинаміки та моделювання запорошеної плазми. Він очолював кафедру до2002 р. У 1990-х рр. викладацький склад поповнили к. ф.-м. н. Кравченко О.Ю., колишній випускник механіко-математичного факультету, і випускник кафедри Пікож В.В. (був ученим секретарем кафедри). До викладацької роботи в 1993 р. був залучений зав. ПНДЛ фізичної електроніки, к. ф.-м. н. Шнюков В.Ф., який з 1995 р. після захисту докторської дисертації обійняв посаду професора. Після раптової смерті Шнюкова В.Ф. у 1998 р. посаду доцента зайняв його учень – к. ф.-м. н. Лушкін О.Є., який після переходу Пікожа В.В. на іншу роботу став ученим секретарем кафедри. В 1999 р. на посаду професора був обраний випускник кафедри 1973 р. д. ф.-м. н. Ільченко В.В. У цей період до читання спецкурсів для студентів кафедри залучалися провідні вчені академічних інститутів: чл.-кор. НАНУ, д. ф.-м. н. Загородній А.Г., д. ф.-м. н. Якименко І.П. (Інститут теоретичної фізики ім. М.М.Боголюбова), акад. НАНУ, д. ф.-м. н. Наумовець А.Г., д. ф.-м. н. Коваленко В.П., д. ф.-м. н. Браун О., к. ф.-м. н. Зеленська І.І. (Інститут фізики), к. ф.-м. н. Крюченко Ю.В. (Інститут фізики напівпровідників). У 2002 р. завідувачем кафедри став Анісімов Ігор Олексійович – учень Левитського С.М., д. ф.-м. н., який до того працював на кафедрі радіоелектроніки (пізніше – напівпровідникової електроніки), дослідник у галузі електродинаміки плазми та плазмової електроніки. Невдовзі потому на кафедру було покладено викладання загальних дисциплін радіоелектронного циклу, і до її складу увійшли колишні викладачі кафедри радіоелектроніки (напівпровідникової електроніки) – проф. Левитський С.М., який працював на кафедрі в 1952-1973 рр., а пізніше – доц. Слюсаренко І.І., ас. Кельник О.І. Сьогодні на кафедрі працюють 12 штатних викладачів. Серед них 4 д. ф.-м. н., професора (Анісімов І.О., Ільченко В.В., Левитський С.М., Черняк В.Я.), 6 к. ф.-м. н., доцентів (Веклич А.М., Кельник О.І., Кравченко О.Ю., Лушкін О.Є., Мартиш Є.В., Слюсаренко І.І.), а також 2 асистенти (Бех І.І., Сорока С.В.). Завідує кафедрою проф. Анісімов І.О. Обов’язки вченого секретаря виконує доц. Лушкін О.Є., обов’язки технічного секретаря – інж. Марущак Н.І. З 12 штатних викладачів 8 є випускниками кафедри, ще 3 закінчили аспірантуру на кафедрі. Крім викладачів, на кафедрі працюють: зав. сектором теорії моделювання плазмових процесів, заст. зав. каф. з науково-дослідної роботи Лиситченко Т.Є., зав. НДЛ фізичної електроніки, ст. н. с., к. ф.-м. н. Телега В.М., ст. н. с., к. ф.-м. н. Кравченко О.І., н. с., к. ф.-м. н. Зражевський В.А., к. ф.-м. н. Шашурін І.П., к. ф.-м. н. Бабич І.Л. та к. ф.-м. н. Філоненко К.Г., а також інженерно-технічні працівники Зубченко О.В., Костюкевич О.М., Ю.В.Лаврукевич, Н.І.Марущак, В.М.Оленський, Б.М.Поліщук, І.В.Присяжневич, Рибець М.Б., Сигаловський Д.Ю., Слюсаренко Ю.І., Юхименко В.В., Білик Л.М., Малкова О.О., Середа В.Є., Сіренко О., Скляренко В.П., Торбенко О.П. На кафедрі працюють і навчаються 1 докторант, 8 аспірантів, 16 магістрів, 8 спеціалістів та 16 бакалаврів (станом на жовтень 2006 року). До читання лекцій студентам та проведення занять залучаються провідні вчені НАН України: віце-президент НАНУ Наумовець А.Г., проф. Сарбей О.Г., проф. Гончаров О.А. (Інститут фізики НАНУ), акад. НАНУ Загородній А.Г., ст. н. с., лауреат Державної премії України Засенко В.І. (Інститут теоретичної фізики ім. М.М.Боголюбова НАНУ), д. ф.-м. н. Рудько Г.Ю. (Інститут фізики напівпровідників НАНУ), д. х. н. Лобанов В.В. (Інститут хімії поверхні НАНУ), д. ф.-м. н. Вербицький В.Г. (Інститут мікроприладів НАНУ), д. т. н. Крючин А.А. (Інститут проблем реєстрації інформації НАНУ), а також ст. н. с. університету Лізунов Г.В. (кафедра астрономії фізичного факультету), Кравченко О.І. та Телега В.М. (кафедра фізичної електроніки). Розвиток наукових досліджень на кафедріНа кафедрі фізичної електроніки з часу її створення і до цього часу проводилась і проводиться велика науково-дослідна робота. Ще в 1932 р. на фізико-математичному факультеті розпорядженням Наркомату народної освіти в межах спеціалізації «електрофізика» для стимулювання наукових робіт була створена лабораторія електронних приладів, керівником якої був призначений проф. Моргуліс Н.Д. Відтоді понад сорок років науково-дослідна робота кафедри фізичної електроніки була пов’язана з його ім’ям. Видатну роль в організації наукової роботи відігравали регулярні наукові семінари кафедри. На них обговорювалися нові ідеї, відбувалася передача нової наукової інформації, перевірялися власні й чужі наукові гіпотези. Першими дослідженнями в галузі фізичної електроніки, які проводились на кафедрі, були всебічні дослідження катодного розпорошення методами електронної емісії (Моргуліс Н.Д., Бернадинер М.П., Потіоха. 1937-40 pр.; ці результати частково увійшли до докторської дисертації Моргуліса Н.Д.). Вивчалися поріг та адсорбційна рівновага активних моноатомних плівок, присутність яких обумовлює високу електронну емісію і визначає можливість практичного використання катодів у різних приладах. Дослідження дії спеціально зробленої моделі для вивчення цього явища дозволило отримати вагомі дані щодо деталей статистичного характеру явища катодного розпорошення для побудови його теорії. Ще в 1936 р. проф. Моргуліс Н.Д. вперше вказав на напівпровідникову природу оксидних катодів, які в той час почали широко застосовуватися в електронних лампах. Ця піонерська ідея мала надзвичайне значення для подальшого розвитку емісійної електроніки. Вона стала основою для створення першої теорії тунельної емісії з напівпровідників (задовго до робіт Фаулера та Нордгейма). Тоді ж Моргуліс Н.Д. разом із співробітниками детально вивчили роботу оксидних катодів, застосувавши систему зондів у напівпровідниковому шарі катоду. Таким шляхом уже тоді вдалося встановити наявність на межі катоду з керном приграничного запірного шару, якому надалі надавалося дуже велике значення з огляду на його вплив на термоемісію катоду. У той же період розпочалися дослідження вторинної іонно-електронної емісії та компенсації об’ємного заряду електронів позитивними іонами (Моргуліс Н.Д., Гуртовий М.Є., Коваленко Г.I.). В результаті була створена одна з перших у світі теорій вторинної емісії. Пізніше, вже в 1950-ті рр., Находкіним М.Г. було вказано на принципову роль кінетики електронів у цьому ефекті. Ще в 1930-х рр. Моргуліс Н.Д. розпочав роботи з вивчення поверхневої іонізації (зокрема, експериментальні дослідження поверхневої іонізації атомів цезію на поверхні вольфраму) та створив одну з перших квантово-механічних теорій поверхневої іонізації. При вивченні електричного розряду в парах цезію, яке проводилось на кафедрі під керівництвом Моргуліса Н.Д. в 1939-1940 рp., Гуртовим М.Є. і Коваленком Г.I. було виявлене явище, яке лягло в основу термоемісійного методу безпосереднього перетворення теплової енергії в електричну. Дослідження були продовжені в 1949-50 рр. Моргулісом Н.Д. зі співробітниками в Інституті фізики АН УРСР, де він до 1961 р. працював завідувачем відділу. Важливим етапом у становленні кафедри фізичної електроніки як наукового колективу було виконання урядової теми «Катод» (науковий керівник – Моргуліс Н.Д., відповідальний виконавець – Находкін М.Г., 1954-57 рр.), яка ставила за мету розробку рекомендацій щодо збільшення строку служби оксидних катодів. Під цю тему було отримано додаткове фінансування, штати та обладнання; в її виконанні брали участь майже всі викладачі та співробітники кафедри. При виконанні даної теми знайшли своє застосування отримані раніше результати дослідження оксидних катодів. У результаті впровадження в промисловість отриманих даних строк роботи електронних ламп, які вироблялися на підприємствах СРСР, був істотно збільшений, що дало великий економічний ефект. Під час виконання теми «Катод» була, зокрема, створена оригінальна методика дослідження стійкості оксидних катодів до іонного бомбардування з використанням газорозрядного джерела іонів (Кучеренко Є.Т., Дем’яненко В.П., Тальнова Г.М.). Пізніше ця методика була застосована для дослідження пресованих катодів (Охтирська (Зикова) Є.В.), що дало змогу замовнику – заводу «Емітрон», м. Москва – створити стійкий до іонного бомбардування пресований скандатний катод, який знайшов застосування в лампах біжучої хвилі та газових лазерах. У 1950-ті рр. кафедра стала одним з перших у Радянському Союзі колективів, де почалися систематичні дослідження питань фізики і техніки високого й надвисокого вакууму. В ці роки Моргулісом Н.Д. і Пікусом Г.Я. був створений високовакуумний мас-спектрометр, який знайшов застосування в багатьох науково-дослідних і заводських лабораторіях. У 1962 р. за створення надчутливого мас-спектрометра Моргуліс Н.Д., Пікус Г.Я. та Шнюков В.Ф. були нагороджені відповідно золотою, срібною та бронзовою медаллю ВДНГ СРСР. Цей мас-спектрометр був упроваджений у виробництво на Сумському заводі електронного машинобудування. Дослідження з фізичної електроніки, розпочаті ще в 1933 р., у 1950-і рр. значно розширилися. Вивчалися різні питання фізики електронних та адсорбційних явищ в плівкових системах в умовах надвисокого вакууму: була розроблена різноманітна апаратура для дослідження поверхневих явищ та для створення і вимірювання надвисокого вакууму (Моргуліс Н.Д., Пікус Г.Я., Городецький Д.O., Наумовець А.Г., Марченко Р.I. – 1953-60 pр.); було проведене дослідження відбиття повільних електронів та порогу емісії чистих та покритих плівками металів (Моргуліс Н.Д., Городецький Д.O. – 1956 p.), продовжувалося дослідження катодного розпорошення методами радіоактивних ізотопів (Моргуліс Н.Д., Тищенко В.Д. – 1956 p.). У цей же час почали успішно розвиватися дослідження в галузі фізики плазми, газового розряду та їх застосування. Принципово важливими були експериментальні дослідження дифракції повільних електронів, виконані Городецьким Д.О. та Корневим О.М. Їхня стаття була надрукована в 1959 р. одночасно з роботою Девідсона та Джермера з цього питання. Однак в експериментах Девідсона та Джермера зняття однієї електронограми вимагало 48-годинних вимірювань, тоді як установка Городецького Д.О. та Корнева О.М. дозволяла спостерігати процес у реальному часі. Саме такий підхід з часом зробив дифракцію повільних електронів одним з найпоширеніших експериментальних методів діагностики поверхні. З метою подальшого розвитку досліджень у галузі фізичної електроніки, зокрема, таких її важливих напрямків, як емісійна електроніка та фізика низькотемпературної плазми, Постановою Ради Міністрів УРСР №1303-56 від 23.12.1964 p. (наказ по Міністерству вищої та середньої спеціальної освіти УРСР №601 від 19.12.1964 p., наказ по Київському державному університету №66 від 4.02.1965 p.) на базі кафедри фізичної електроніки була створена проблемна науково-дослідна лабораторія фізичної електроніки КДУ. Науковим керівником лабораторії був призначений її засновник професор Моргуліс Н.Д. У лабораторії сконцентрувалася вся наукова робота викладачів, співробітників і студентів кафедри. З 1973 р. ПНДЛ фізичної електроніки стала міжкафедральною. В її роботі брали участь викладачі і співробітники чотирьох кафедр факультету: фізичної електроніки, кріогенної та мікроелектроніки, електрофізики й радіоелектроніки. Три останні кафедри очолювали колишні учні Моргуліса Н.Д. – відповідно Находкін М.Г., Городецький Д.О. та Левитський С.М. З 1976 року, після смерті Моргуліса Н.Д., науковим керівником ПНДЛ став Находкін М.Г. – д. ф.-м. н., проф.., на той час чл.-кор. АН УРСР, пізніше – акад. НАНУ. Завідувачем ПНДЛ багато років працював Чутов Ю.І., потім –Шнюков В.Ф. Велику організаційну роботу на посаді заст. зав. ПНДЛ проводив Жовтянський В.А. В рамках проблемної лабораторії були проведені дослідження в широкій області фізики низькотемпературної плазми та фізики поверхні й емісійної електроніки. Дослідження з фізики низькотемпературної плазми на кафедрі і в проблемній лабораторії в 1960-х рр. були нерозривно пов’язані з проблемою перетворення теплової енергії в електричну. Продовжуючи дослідження термоемісійного методу безпосереднього перетворення теплової енергії в електричну, розпочаті на кафедрі ще до війни, Моргуліс Н.Д. разом з Корчевим Ю.П., Чутовим Ю.I., Полушкіним І.М., Пржонським А.M., Дудком Д.Я., Кравченком О.I. провели широкий спектр досліджень фізичних принципів, які лежать в основі цього методу. Досліджено комплекс об’ємних та приелектродних явищ у дуговому розряді в парах цезію, природу іонізації в плазмі, особливості випромінювання інфрачервоного резонансного дублета та інше (Моргуліс Н.Д., Корчевой Ю.П. – 1961-1965 pр.). Досліджено фізичні явища в «короткій» дузі в парах цезію, яка служить фізичною моделлю плазмового термоелектронного перетворювача (ТЕП) енергії (Моргуліс Н.Д., Корчевой Ю.П., Чутов Ю.I. – 1962-1965 pр.), а також емісійні властивості та продукти випаровування ряду матеріалів у зв’язку з їх використанням в цих перетворювачах (Моргуліс Н.Д., Дядюн Ю.А., Марченко Р.І., Михайловський Б.І.). Досліджено властивості плазми в інертних газах при підвищеному тиску з домішкою легкоіонізованих парів лужних елементів при низькому тиску як фізичної моделі домішкового газоплазмового напівпровідника (Моргуліс Н.Д., Полушкін І.M. – 1962-1965 pр.). Визначені константи деяких елементарних процесів, зокрема, ефективний переріз розсіювання електронів атомами цезієвої та калієвої плазми за наявності інертного газу і без нього, ефективний переріз збудження та іонізації атомів калію і цезію в припороговій області, коефіцієнт рекомбінації при розпаді плазми в інертному газі з домішками парів цезію і калію (Моргуліс Н.Д., Корчевой Ю.П., Полушкін І.М. – 1962-1965 pр.). Вперше було показано, що в міжелектродному проміжку термоемісійного перетворювача створюється плазма, яка визначає параметри ТЕПа в тих режимах його роботи, які відповідають реальним умовам експлуатації. В подальшому ці уявлення про роль плазми в ТЕПі стали загальновизнаними як серед вітчизняних учених, так і за кордоном. Особливо слід відзначити відкриття явища фоторезонансної плазми в 1965 р. (Моргуліс Н.Д., Корчевой Ю.П., Пржонський А.M.). Воно було зареєстровано Міжнародною асоціацією авторів наукових відкриттів, яка видала Київському університету свідоцтво NA-118 від 4.08.1998 p. Науковий напрямок, пов’язаний із дослідженням надвисокочастотних властивостей плазми, був започаткований у 1949 р. Левитським С.M. з приходом його на кафедру фізичної електроніки як аспіранта. В його кандидатській дисертації було вперше виявлене й досліджене явище катодного розпорошення у високочастотному розряді – процес, який згодом знайшов якнайширше застосування у технології виготовлення транзисторів і інтегральних мікросхем. Роботи Левитського С.М. з дослідження властивостей високочастотних розрядів (зокрема, відкриття - та -режимів ємнісного ВЧ розряду) здобули світове визнання і стали класичними, про що свідчать їх цитування як піонерських у численних наукових статтях, монографіях та довідниках. З 1957 р. Левитський С.M. разом з Шашуріним I.П. (на той час – його аспірантом) почали займатися розробкою нових надвисокочастотних методів діагностики плазми та її взаємодії з пучками електронів. Під його керівництвом співробітниками кафедри Баранчуком М.C., Шашуріним І.П., Шаповалом В.З., Філоненко К.Г. у 1960-70 рр. була досліджена динаміка розвитку плазмово-пучкової взаємодії та отримана ціла низка важливих даних про особливості поширення і нелінійної взаємодії різних видів спрямованих хвиль у плазмових хвилеводах. Результати цих досліджень мають важливе значення для створення плазмових підсилювачів і генераторів надвисокочастотного діапазону. В 1962-64 рр. названою науковою групою була виконана урядова тема «Шарада-УВО» та розроблені практичні зразки плазмових підсилювачів і генераторів. Під керівництвом Левитського С.М. його аспірантом Бурикіним Ю.І. були розроблені плазмові випромінювачі – антени НВЧ діапазону (1970-ті рр.). В наступні роки робота НВЧ випромінювачів у плазмі як діагностичних зондів була вивчена детально (Левитський С.M., Шашурін І.П., Вірко В.Ф., Грязнова Т.A., Галушкевич К.Ф., Горчинська О.П., Ісаров О.В., Карплюк К.С., Малюк Л.O., Оленський В.M., Тимощук І.В., Філоненко К.Г., Шаповал О.З.). Розроблена при цьому методика вимірів іонізованих середовищ за допомогою НВЧ зондів була впроваджена на унікальних установках ЦНДІ машинобудування (м. Калінінград Московської області). Було виявлене явище нелінійного самоузгодження плазми НВЧ розряду з випромінювачами НВЧ діапазону, яке є ефективним методом накачування енергії в НВЧ розряд, що важливо при розробці та створенні високоефективних плазмотронів для плазмохімічних реакторів (Левитський С.M., Шашурін І.П., Грязнова Т.A., Філоненко К.Г.). На початку 1960-х рр. на кафедрі проводилися дослідження пеннінгівського та плазмово-пучкового розрядів (Саєнко В.А., Яворський І.А.). Вони стали базою для створення терміонного методу осадження тонких плівок (авторське свідоцтво 1965 р.). У 1960-і рр. за ініціативою проф. Моргуліса Н.Д. його аспірант Чутов Ю.I. розпочав на кафедрі експериментальні дослідження однократної імпульсної рухомої плазми в електричних ударних трубах та її взаємодії з магнітним полем, що привели до створення на кафедрі нового наукового напрямку досліджень – фізики плазми з рухомою межею. Поступово під керівництвом проф. Чутова Ю.I. виник та плідно працював науковий колектив (Берко В.Й., Вовченко Ю.В., Жовтянський В.А., Королюк О.В., Кравченко О.І., Кравченко О.Ю., Лиситченко Т.Є., Мельниченко В.Л., Міц Ю.В., Палкін В.Ю., Подольський В.М., Черняк В.Я., Чорнолуцький Д.Л. та інші). Цей колектив успішно виконав ряд держбюджетних наукових тем за постановами ДКНТ СРСР та прикладних госпдоговірних тем з НДІ теплових процесів (м. Москва) за урядовими постановами (ЧАТЕМ-УВО), результати яких демонструвалися на ВДНГ СРСР на виставці «Університети - провідні навчально-методичні і наукові центри країни». Науковий керівник цих робіт проф. Чутов Ю.І. був відзначений найвищою нагородою ВДНГ СРСР – дипломом пошани. В результаті всебічних експериментальних досліджень та комп’ютерного моделювання імпульсної плазми з рухомою границею, проведених цим колективом з використанням оригінальних оптичних та зондових методик з високою просторовою та часовою роздільною здатністю, встановлені нові фізичні властивості обмежених плазмових згустків та струменів, а також нестаціонарних газових розрядів. Зокрема, було експериментально виявлено явище електричної детонації при поширенні ударних хвиль у газорозрядній плазмі та їх прискорення при переході межі поділу між плазмою та нейтральним газом. (Чутов Ю.І. – 1965-69 рр.), виявлено інтенсивне охолодження плазмових згустків внаслідок руху їхніх меж, встановлено умови виникнення ударних хвиль при взаємодії імпульсної плазми з нейтральним газом (Чутов Ю.І., Кравченко О.Ю., Подольський В.М. – 1980-85 рр.). Окрім того, було розроблено ефективний термоемісійний перетворювач теплової енергії в електричну з додатковим пульсуючим розрядом (Чутов Ю.І., Кравченко О.І., Лиситченко Т.Є. – 1978-80 рр.) та методика і нестандартна апаратура для контролю якості виготовлення макетів і дослідних зразків плазмових індикаторів, що були впроваджені на підприємствах м. Москви (Чутов Ю.І., Баранчук М.С., Кравченко О.І., Лиситченко Т.Є., Міц Ю.В.,1973-76 рр.). Була також виявлена та пояснена принципова відмінність впливу процесів перенесення на розпад розрідженої та щільної низькотемпературної плазми впливом пристінкових шарів і метод подібності для визначення впливу самопоглинання випромінювання на заселення рівнів атомів інертних газів (Жовтянський В.А., Новік О.М.) та проведені дослідження пристінкових шарів у щільній плазмі за допомогою дифузійних зондів (Жовтянський В.А., Кочетков В.І., Новік О.М., Ханько Б.Г.). Стимулом для розширення цих напрямків наукових досліджень стало звернення Інституту електрозварювання ім. Є.О.Патона до університету щодо діагностики плазми електричної дуги, що вільно підтримується в атмосфері між мідними електродами. Основна проблема полягала в тому, що дуга хаотично переміщується по поверхні електродів. Наявний потенціал швидкісних методів діагностики дозволив відносно легко впоратись з власне спектральними вимірюваннями такого нестаціонарного об’єкта (Бабіч І.Л., Веклич А.М., Жовтянський В.А.). Проте складнішим питанням стало інше: нерівноважність – всупереч побутуючим на той час уявленням – електродугової плазми, причиною яких було визначено перенесення резонансного випромінювання (Бабіч І.Л., Веклич А.М., Головкіна В.А., Жовтянський В.А., Чередарчук А.І.). Однак цей висновок конкурував з точкою зору двох груп французьких дослідників, які пояснювали спостережувані ефекти сепарацією іонної та атомної компонент плазми в радіальному електричному полі дуги. Для визначення остаточного вердикту був запрошений для співробітництва австралійський вчений Мерфі Е. – відомий спеціаліст з питань дифузії плазми. Моделювання процесів в електричній дузі за його участі остаточно підтвердило неістотність впливу сепарації (Жовтянський В.А., Мерфі Е., Патріюк В.М.). В середині 1970-х рр. за ініціативою проф. Чутова Ю.І. на кафедрі розпочалося інтенсивне використання ЕОМ для лабораторних практикумів, а також для автоматизації експериментальних наукових досліджень та числового моделювання. Створена в ці роки автоматизована експериментальна установка (Баранчук М.С., Берко В.Й., Бурматов І.П., Гулий О.П., Жовтянський В.А., Кравченко О.І., Чутов Ю.І.) була відзначена срібною медаллю ВДНГ СРСР. У 1996 р., у відповідності з угодою між НАН України та Київським університетом імені Тараса Шевченка, на кафедрі було створено науково-дослідний сектор теорії та моделювання плазмових процесів (науковий керівник – Чутов Ю.І., зав. сектора – Лиситченко Т.Є.), що є одночасно складовою частиною спільного науково-дослідного відділу теорії та моделювання плазмових процесів Інституту теоретичної фізики ім. М.М.Боголюбова (зав. відділу –Загородній А.Г.). Особливого розвитку набуло на кафедрі комп’ютерне моделювання фізичних процесів у плазмі, результати якого здобули широке міжнародне визнання. Свідченням цього, зокрема, є публікація цих результатів у провідних європейських журналах та відповідні доповіді на багатьох міжнародних наукових конференціях. Науковий керівник цих робіт Чутов Ю.І. виступав із запрошеними доповідями в США, Японії, Франції, Нідерландах, Німеччині та Португалії. Комп’ютерне моделювання запорошеної плазми стало основою плідного наукового співробітництва з Рурським університетом (м. Бохум, ФРН) у 1991-1993 рр., університетом м. Ейндховена (Нідерланди) в рамках європейських наукових програм в 1994-1999 рр. та університетом м. Нагої (Японія) в 2000-2001 рр. На кафедрі було створено оригінальний блок програм для кінетичного комп’ютерного моделювання фізичних процесів у запорошеній плазмі. (Чутов Ю.І., Кравченко О.Ю., Яковецький В.С., Зюзь В.М., Смірнов Р.Д. – 1997-2000 рр.) та отримано цілий ряд піонерських результатів. Серед них слід відзначити вивчення нерівноважних властивостей запорошеної плазми та приелектродних шарів за рахунок селективного обміну електричним зарядом між пиловими частинками й навколишніми електронами та іонами (Чутов Ю.І., Кравченко О.Ю., Смірнов Р.Д., Шрам П. (Нідерланди), Яковецький В.С. – 1997-2000 рр.) та неоднорідну зарядку пилових частинок у неоднорідній плазмі з амбіполярним електричним полем внаслідок нерівноважності функції розподілу електронів (Чутов Ю.І., Гудхер В. (Нідерланди), Кравченко О.Ю., Зюзь В.М. – 2000 р.). Окрім того, на основі рівняння Ліувілля сформульована кінетична модель релаксуючої запорошеної плазми, де вільні та зв'язані електрони та іони розглядаються як єдина підсистема, що описується спільною повною функцією розподілу за імпульсами та координатами. В результаті показано, що запорошена плазма описується немарківською кінетикою (Чутов Ю.І., Шрам П. (Нідерланди) – 1998 р.). У 1990-х рр. на кафедрі під керівництвом доц. Черняка В.Я. у співробітництві з хімічним факультетом університету почали успішно розвиватися комплексні дослідження нерівноважної плазми газових розрядів у зв’язку з можливими застосуваннями в екології, зокрема, для очищення води. Були створені оригінальні експериментальні установки та показана можливість керування іонізаційною і рекомбінаційною нерівноважністю плазми несамостійних розрядів. На кафедрі були проведені теоретичні дослідження зв'язку елементарних та колективних процесів у нерівноважній плазмі. При цьому була створена теорія рекомбінації заряджених частинок з урахуванням внеску колективних процесів, проведено аналіз гетерогенної іонізаційної релаксації електронів на поверхні діелектриків, отримані її енергетичні та спектральні характеристики (Коган Ю.Я., Мартиш Є.В. – 1978-1983 роки). В подальшому розвивалась теорія гетерогенної релаксації двоатомних молекул при високому рівні коливного збудження та її вплив на релаксацію молекулярної плазми (Мартиш Є.В., Недоспасов А.В. (Росія), Мальнєв В.М. (фізичний факультет університету), Любка С.М.). Були виконані спектроскопічні дослідження плазми електричної дуги, що вільно горить між плавкими електродами (к.ф.-м.н. Веклич А.М., к.ф.-м.н. Бабіч І.Л.). Встановлено вплив на стан такої плазми домішок електродного походження, зокрема, міді. Наукові дослідження з фізики поверхні та емісійної електроніки на кафедрі в 1960-1970-ті рр. проводилися під керівництвом професорів Находкіна М.Г., Пікуса Г.Я. та Городецького Д.О. Великого практичного значення набули початі ще в 1963 рр. паралельні дослідження термоелектронної і термоіонної емісії кремнію (Находкін М.Г., Зиков Г.O.). Ці дослідження, виконані у співдружності з Інститутом фізики, дозволили виявити в кристалах кремнію великі домішкові накопичення лужних металів, які суттєво впливають на роботу напівпровідникових приладів. Тим самим була поставлена надзвичайно важлива для сучасного напівпровідникового приладобудування проблема створення кристалів кремнію, вільних від домішок лужних металів. Широке визнання одержали результати дослідження процесу взаємодії електронів середніх енергій з твердим тілом, які дозволили визначити важливі характеристики кінетики руху електронів у твердому тілі (Находкін М.Г., Мельник П.В., Коваль І.П., Кринько Ю.M. та інші). Ці роботи сприяли розкриттю механізму емісії нового класу ефективних емітерів із негативною спорідненістю з електроном і зіграли помітну роль у розвитку електронної спектроскопії твердого тіла та створенні нових її різновидів. На основі дослідження механізму взаємодії електронів з діелектриками, виконаного під керівництвом проф. Находкіна М.Г., були з'ясовані особливості процесу формування прихованого електростатичного зображення при термопластичному записі інформації. Ці роботи, поряд з дослідженням механізму проявлення прихованого зображення, привели до створення систем для запису голограм у реальному масштабі часу в усій видимій області спектра, що сприяло створенню швидкодіючих напіваналогових оптоелектронних пристроїв. За ці та інші дослідження, які заклали фізичні основи запису інформації у фазових термопластичних середовищах, Находкіну М.Г., Кувшинському М.Г., Немцеву В.П., Подчерняєву І.Я. в 1970 р. була присуджена Державна премія УРСР. Ще в 1959 р. Городецьким Д.O. разом із співробітниками (Корнєв О.M., Мельник Ю.П., Скляр В.К., Шевляков С.O., Щудло Ю.Г., Ясько А.O.) було почато вивчення структури адсорбованих на поверхні твердого тіла плівок методом дифракції повільних електронів. За допомогою розробленого на кафедрі оригінального приладу було проведено систематичне дослідження розміщення адсорбованих атомів на різних гранях монокристалів тугоплавких металів і кремнію. Результати цих робіт дозволили з’ясувати вплив різних факторів на структуру і електронні властивості моноатомних плівок. Був встановлений реконструктивний характер адсорбції кисню на вольфрамі та ренії. З 1970 р. структурні вимірювання були доповнені даними про хімічний склад поверхні та про електронний стан адсорбованих частинок, отриманими шляхом аналізу спектра вторинних електронів (методики електронної оже-спектроскопії та спектроскопії характеристичних втрат енергії електронів). За допомогою високовакуумної мас-спектрометричної методики було виконано широке коло досліджень фізики оксидного катоду (Пікус Г.Я., Шнюков В.Ф.), які відіграли значну роль у формуванні сучасних уявлень про механізм процесів, що відбуваються в таких катодах. У подальшому, використовуючи цю саму методику, були з'ясовані загальні закономірності кінетики випаровування кристалів хімічних сполук у вакуумі (Пікус Г.Я., Тальнова Г.М.). Дослідження випаровування іонних кристалів показали вирішальну роль електронної підсистеми кристалу в процесі його випаровування та формування поверхневих шарів із заданими електронними властивостями за допомогою впливу на електронну підсистему, зокрема, шляхом нагрівання, зовнішнього опромінювання або накладання зовнішнього електричного поля, що відкрило нові перспективи для створення мікроелектронних пристроїв. Результати цих досліджень були використані підприємствами міст Києва, Москви, Новосибірська при створенні приладів емісійної і мікроелектроніки. Було розроблено метод виготовлення термокатодів на основі молекулярно напилених плівок окислів лужноземельних металів із значним строком служби (Пікус Г.Я., Михайловський Б.I., Тальнова Г.М., Тетеря В.П., Шнюков В.Ф.). На основі узагальнення даних дослідження динаміки випаровування та зміни складу й електронних властивостей кристалів бінарних напівпровідникових сполук при високовакуумному відпалі було доведено, що в основі порушення стехіометрії лежить явище електронної саморегуляції ступеня відхилення від стехіометрії (Пікус Г.Я., Тетеря В.П., Тальнова Г.M., Шнюков В.Ф., Чайка Г.Є.). Це явище має важливе значення для розв’язання проблеми стабільності параметрів і довговічності електронних приладів. Звіт по темі «Електронні процеси і випаровування у вакуумі кристалів і плівок напівпровідникових сполук» був відзначений грамотою Міністерства вищої та середньої спеціальної освіти УРСР та Президії республіканської профспілки працівників вищої школи та наукових установ на республіканському конкурсі наукових праць 1981 р. (Шнюков В.Ф., Михайловський Б.I., Тальнова Г.М., Зуєв О.Є., Лушкін О.Є., Шапка В.Г.). Було розроблено теорію випаровування та формування складу бінарних напівпровідникових сполук з іонним зв’язком (Пікус Г.Я., Чайка Г.Є., Шнюков В.Ф.). Доведено, що ця теорія поширюється й на сполуки зі слабким ступенем іонності зв’язку, які вважаються ковалентними (Ga As). Змінюючи стан електронної підсистеми таких кристалів (за рахунок зовнішнього поля), можна цілеспрямовано керувати їхнім стехіометричним складом (Шнюков В.Ф., Кравченко О.І.). На основі твердих розчинів лужноземельних металів була розроблена нова технологія виготовлення високоефективного низькотемпературного термокатоду, емісійна здатність якого в 3-5 разів перевищувала ефективність тогочасних вітчизняних та зарубіжних аналогів (Пікус Г.Я., Шнюков В.Ф., Михайловський Б.I., Лушкін О.Є., Телега В.М.). Були проведені комплексні дослідження впливу технологічних параметрів матриць металевопоруватих катодів на їхні фізико-хімічні та емісійні властивості з метою оптимізації експлуатаційних характеристик термоемітерів. Для з’ясування механізму емісії металевопоруватих катодів із домішками вивчалася взаємодія компонентів активної речовини звичайних металевопоруватих катодів із скандієм (Шнюков В.Ф., Пікус Г.Я., Михайловський Б.I., Лушкін О.Є., Телега В.M., Бех І.І.). З приходом на кафедру фізичної електроніки в 1999 р. проф. Ільченка В.В. у науковій тематиці кафедри з’явилися нові напрямки – дослідження фізичних властивостей гетерофазних сенсорних систем, адсорбційних та десорбційних явищ у гетерофазних сенсорних структурах та дослідження можливості використання сенсорних систем для діагностики хвороб людини за продуктами дихання. Сьогодні на кафедрі в рамках науково-дослідної лабораторії фізичної електроніки (зав. лаб. – ст. н. с. Телега В.М.) розгорнуто інтенсивну науково-дослідну роботу. Серед її основних напрямків можна назвати:
При проходженні електронного пучка крізь газову плазму в такій системі можуть виникати і зростати різноманітні типи електричних коливань і хвиль. Дослідження таких явищ, розпочаті свого часу на кафедрі Левитським С.М. зі співробітниками, тривають уже понад тридцять років. Модульовані пучки заряджених частинок можна використати як випромінювачі хвиль (у тому числі електромагнітних) в умовах іоносфери. Одним із можливих механізмів випромінювання може бути перехідне випромінювання, яке виникає при проходженні заряджених частинок або згустків таких частинок через неоднорідне середовище, в тому числі через неоднорідну плазму. Серед останніх результатів досліджень у цьому напрямку можна назвати вивчення перехідного випромінювання електронних пучків в умовах активних експериментів у іоносфері та космосі (Левитський С.М., Анісімов І.О., Кельник О.І. та інші), що ведеться в співдружності з професором Краффт К. (університет Парі-Сюд, м. Орсей, Франція), а також ефект перенесення електромагнітних хвиль через шари щільної плазми за допомогою електронних пучків, що також заснований на перехідному випромінюванні. Цей ефект був теоретично передбачений Левитським С.М. та Анісімовим І.О., а пізніше виявлений і детально вивчений в експериментах Романюка Л.І. зі співробітниками (Інститут ядерних досліджень НАНУ) та за допомогою комп’ютерного моделювання (Анісімов І.О., Котляров І.Ю., Лізунов Г.В., Кіянчук М.Й.). Обидва названі результати становлять інтерес для розв'язання проблеми космічного радіозв'язку. Запропоновано також метод діагностики неоднорідних плазмових утворень за перехідним випромінюванням коротких електронних згустків (Анісімов І.О., Любич К.І.) та за допомогою методів надширокосмугової радіолокації (Левитський С.М.). Останнім часом розвивається комп’ютерне моделювання однорідних та неоднорідних плазмово-пучкових систем (Левитський С.М., Анісімов І.О., Сіверський Т.В., Кельник О.І., Сорока С.В.). Зокрема, детально вивчено динаміку неоднорідної плазми в області локального плазмового резонансу, збуджуваної модульованим електронним пучком або високочастотним електричним полем накачування (Анісімов І.О., Сіверський Т.В., Кельник О.І., Сорока С.В.). Досліджено процес релаксації функції електронів пучка за швидкостями при проходженні такого пучка крізь плазму (Левитський С.М., Анісімов І.О., Сасюк Д.В., Сіверський Т.В.). На замовлення корпорації LG Electronics (Південна Корея) розпочалися роботи з комп’ютерного моделювання імпульсного розряду в комірці плазмових діелектричних панелей (Кельник О.І., Самчук О.В., Анісімов І.О.). Ще одна область наукових інтересів групи – це дослідження стохастичної динаміки радіоелектронних систем. Зокрема, Анісімовим І.О. з групою студентів (Дідовик А.В., Сіверський Т.В., Щур О.В.) були промодельовані, пояснені та експериментально вивчені різні режими роботи генератора шуму Кияшка - Піковського - Рабиновича. Запорошена плазма являє собою іонізований газ, що містить заряджені частинки конденсованої речовини. Така плазма широко розповсюджена в космосі ( планетні кільця, хвости комет, міжзоряні згустки), а також у лабораторних умовах (термоядерні установки з магнітним утриманням, плазмові технології обробки поверхонь). Такі унікальні властивості плазмово-пилових систем, як відкритість та здатність до самоорганізації, роблять їх надзвичайно привабливим об’єктом дослідження. На кафедрі комп’ютерне моделювання явищ у запорошеній плазмі розпочалось з ініціативи проф. Чутова Ю.І. і проводиться вже понад десять років. Дослідження запорошеної плазми проводяться в рамках науково-дослідного сектору теорії та моделювання плазмових процесів у тісній співпраці з Інститутом теоретичної фізики ім. М.М. Боголюбова (акад. НАНУ Загородній А.Г.). Ряд робіт було проведено разом із зарубіжними науковими центрами Німеччини, Голландії та Японії. Серед них можна назвати вивчення структури приелектродних шарів у запорошеній нерівноважній плазмі (Чутов Ю.І., Кравченко О.Ю., Смирнов Р.Д., Яковецький В.С.), дослідження впливу пилових частинок на властивості радіочастотних розрядів (Чутов Ю.І., Кравченко О.Ю., Зюзь В.М.), дослідження динаміки пилових згустків (Кравченко О.Ю., М.М.Юрчук) та структури плазмово-пилових кристалів (Чутов Ю.І., Кравченко О.Ю., Смирнов Р.Д.). Зокрема, було показано, що в приелектродному шарі запорошеної плазми виникає потенціальна яма, яка гальмує потік іонів на стінку і тим самим забезпечує її захист від руйнування. Проведені дослідження є актуальними для розвитку плазмових технологій (плазмове травлення, напорошення плівок, створення наночастинок), інтерпретації процесів у плазмі керованого термоядерного синтезу (токамаки, стеларатори), а також для розуміння фізичних механізмів утворення впорядкованих структур пилових частинок. Крім комп’ютерного моделювання, проводяться аналітичні дослідження запорошеної плазми. Так, протягом останніх років були розроблені теоретичні засади акустичної діагностики запорошеної плазми з урахуванням дипольної взаємодії та впливу самогравітації мікрочастинок, їхнього ступеневого розподілу за розмірами та різних варіантів взаємодії елементарних та низькочастотних колективних процесів у такій системі (Мартиш Є.В.). Така діагностика дуже важлива для плазмових технологічних систем обробки поверхонь у сучасній електроніці. Якщо порошинки мають власний магнітний момент, то це суттєво змінює дисперсійні властивості запорошеної плазми в сильних магнітних полях. Поява нових власних частот та зміна механізмів дисипації для такої системи є прогнозованими. Абсолютно новим результатом є отримання негативних значень магнітної проникності в певному діапазоні низьких частот. Діелектрична проникність у такій плазмі для цього діапазону частот також негативна. Це дає можливість розглядати таку плазму як лівостороннє середовище (звичайні середовища, в яких діелектрична і магнітна проникності одночасно додатні, мають назву правосторонніх), яке принаймні для вказаного вище діапазону частот є прозорим для електромагнітних хвиль (Мартиш Є.В.). Низькотемпературна плазма (плазма з тепловою енергією частинок, меншою за енергію іонізації атомів та молекул плазмоутворюючого газу) є багатокомпонентною системою з широким спектром високоактивних частинок: електронів, позитивних та негативних іонів, фотонів, радикалів, збуджених атомів та іонів, які до того ж можуть мати температуру в десятки тисяч градусів. Цим забезпечується висока хімічна активність плазми, що й спричиняє підвищений інтерес до плазмохімічних систем. Однак занадто широкий спектр високоактивних частинок у плазмі приводить до багатоканальності хімічних перетворень у плазмохімічних багатореагентних системах. Виникає проблема селективності, тобто ефективного керування цими перетвореннями. Саме відсутність шляхів розв’язання цієї проблеми стримує впровадження плазмохімічних технологій у виробництво. В роботах Черняка В.Я. зі співробітниками (Зражевський В.А., Бабич І.Л., Присяжневич І.В., Юхименко В.В. та інші) було вперше:
Досліджені цією науковою групою фізико-хімічні процеси, які відбуваються в плазмово-рідинних системах, дають унікальні можливості для розв’язання ряду екологічних та технологічних проблем, актуальних для України: очищення води від отруйних хімічних речовин та іонів важких металів, стерилізації води, газифікації пластикових відходів, практично повного вилучення золота з відходів ювелірного виробництва (останній результат отриманий у співдружності з колегами з хімічного факультету Київського університету). Дуже цікавими напрямками останніх прикладних досліджень з використанням плазмово-рідинних систем, які проводяться в співдружності з колегами з Академій наук України і Білорусі, є генерація вуглецевих наночастинок з рідких вуглеводів з метою суттєвого зменшення їхньої собівартості та плазмове реформування палив не нафтового походження. В рамках останнього напрямку розроблена оригінальна система плазмових методик досліджень ефективності горіння палив і чутливої індикації забруднення повітря горючими речовинами. Іншими напрямками досліджень групи є експериментальні дослідження впливу зовнішніх факторів на поведінку пилових частинок у плазмі та розробка високострумових джерел негативних іонів водню на основі затопленого у водень надзвукового струменя мідної плазми. Останній напрямок розвивається на основі відкритого на кафедрі в 1980-ті рр. ефекту генерації переохолодженої плазми в стрибках ущільнення високоіонізованих надзвукових затоплених плазмових струменів. Відродження інтересу до досліджень плазми електродугового розряду між плавкими електродами пояснюється, з одного боку, широким спектром його застосування в сучасних технологіях: зварюванні, плазмотронному розпорошенні та нанесенні матеріалів, тощо. З іншого боку, нагальною є необхідність мати чіткі уявлення щодо перебігу фізичних процесів у електричній дузі, яка виникає під час розмикання контактів комутуючих пристроїв у електротехніці та енергетиці. Зокрема, дослідження плазми дугового розряду між електродами, які виготовлені з матеріалу, що традиційно використовується в таких пристроях, дають можливість оптимізувати компонентний склад контактів, а також встановити взаємозв’язок між параметрами самої плазми та станом поверхні електродів і її ерозійними властивостями. Окремий науковий і практичний інтерес становить проведення як теоретичних, так і експериментальних досліджень властивостей різних багатокомпонентних сумішей термічної електродугової плазми. В лабораторії дугового розряду (доц. Веклич А.М., к. ф.-м. н. Бабіч І.Л., інж. Осідач В.Є.) виконуються комплексні спектроскопічні та металографічні дослідження плазми електродугового розряду між електродами з композиційних матеріалів. Лабораторія тісно співпрацює з рядом українських та закордонних наукових установ. Зокрема, укладені угоди про творчу співдружність з Інститутом проблем матеріалознавства ім. І.М.Францевича НАН України (м. Київ) та з Технічним університетом м. Брно (Чеська Республіка). Організовані цими науковими партнерами міжнародні конференції «Електричні контакти та електроди» та «International Symposium on Physics of Switching Arc» відбуваються за активною участю співробітників лабораторії. Серед наукових здобутків групи необхідно виділити такі:
Емісійна здатність твердих тіл, тобто їхня здатність за певних умов випромінювати у вакуум вільні електрони, є основою роботи всіх електровакуумних приладів, які протягом багатьох десятиліть були базою радіоелектроніки і зберігають своє значення досі, зокрема, завдяки своїй стійкості щодо впливу температури та іонізуючих випромінювань. Основними напрямками емісійних досліджень зараз є:
В цьому напрямку плідно зараз працюють доц. Лушкін О.Є. та ас. Бех І.І. Проведені дослідження показали, що вольт-амперні характеристики скандатних металевопористих емітерів в області обмеження анодного струму просторовим зарядом не підкоряються закону Чайльда-Ленгмюра. Комплексний аналіз вказує на термоавтоелектронний характер емісії гетерофазних структур на основі скандію. Роль скандієвої компоненти в збільшенні емісійної здатності цих структур полягає в створенні умов для суттєвого зростання саме автоемісійної складової струму шляхом сприяння збільшенню кількості та зміні форми емітуючих центрів – кристалітів окислів лужноземельних металів. Хімічний склад кристалітів у випадку скандатного металевопористого емітера може сприяти суттєво глибшому проникненню електричного поля в їхній об’єм, наслідком чого також є зростання автоемісійної складової загального анодного струму. Дослідження впливу електричного поля та температури на склад поверхні і динаміку процесу випаровування кристалів ніобату літію пов`язані з необхідністю отримання тонких плівок LiNbO3 з наперед заданими властивостями. Було доведено, що ніобат літію має два механізми випаровування Li-компоненти. Цей факт дозволив внести корективи в теорію випаровування багатокомпонентних сполук з різним ступенем іонності із застосуванням електронної теорії випаровування кристалів типу А2В6, яка була розроблена на кафедрі фізичної електроніки під керівництвом проф. Пікуса Г.Я. Дослідження адсорбційних явищ на поверхні гетероструктур на основі наноструктурованих широкозонних напівпровідників набули останнім часом нового дихання. Це, в першу чергу, пов’язано з можливістю створення на їх основі газових та біосенсорів. Справа в тому, що радикальне збільшення аналітично-обчислювальних можливостей сучасних комп’ютерів зараз обмежується доставкою зовнішньої інформації (про температуру, зовнішнє електричне та магнітне поле, звуки, газовий склад середовища, запахи, смакові відчуття, колір, тощо), яка потребує аналізу та використання. Тому з особливою актуальністю постає питання про прилади, які аналізують параметри зовнішнього середовища (сенсори) та відповідним чином реагують на його зміни (активатори). З іншого боку, розвиток нанофізики дозволяє спостерігати експериментально нові ефекти, які можуть бути використані при створенні сенсорів, наприклад, для газового та біологічного середовищ. Однак у рамках сучасного підходу необхідно, щоб сенсори вписувались у мікроелектронну технологію групового виготовлення. Тому на кафедрі проводяться роботи, спрямовані на інтеграцію нанорозмірних систем у мікроелектронну технологію з метою створення газових та біосенсорів. Проведені роботи показали, що на основі гетероструктур нанорозмірний адсорбційно активний шар – кремній можуть бути створені нелінійні елементи газових та біосенсорів нового покоління, які можуть бути повністю інтегровані в сучасну мікроелектронну технологію. В ролі адсорбційно-активних шарів використовуються наноструктуровані оксиди металів. Виявлені в них ефекти, що обумовлені нанорозмірністю системи, дозволяють побудувати алгоритми аналізу зміни їх електрофізичних параметрів при зміні навколишнього газового та біологічного середовищ. Система параметрів, яка визначає нелінійні властивості такої гетероструктури, може бути цілком визначена з електричних вимірювань. Використання диференційних характеристик значно підвищує інформативність отриманих результатів і дозволяє досягти рекордних параметрів сенсорних приладів. Так, проведені дослідження на тестових лабораторних макетах сенсорних гетероструктур з використанням нанорозмірних оксидів металів дозволили визначити різницю в продуктах видиху хворих на ниркову недостатність до і після процедури діалізу. Результати проведених досліджень показують можливість прямої інтеграції наноструктурованих об’єктів у сучасну кремнієву мікроелектронну технологію (отже, й у мікроелектромеханічні системи) і, таким чином, створити аналітичні прилади нового покоління (так звані системи «lab on chip») з мікропроцесорним аналізом інформації та дистанційною передачею даних. В цьому напрямку плідно працюють зараз проф. Ільченко В.В., зав. НДЛ, ст. н. с. В.М.Телега, с. н. с. О.І.Кравченко та інші. Від самого початку існування на кафедрі фізичної електроніки завжди підтримувалася необхідна технологічна база. При кафедрі з 1960-х років існували склодувна майстерня (Жила В.C., Жила І.В., Зарудний В.A., Решавський Л.O., Решавська Л.O., Скляренко П.К., Скляренко В.П.) і механічна майстерня (Білик Л.M., Вячин В., Грибуль В.Б., Грибуль Г.В., Пирязев М.М., Полдяблик В., Пономаренко О.C., Яценко В.І.), в яких працювали і продовжують працювати висококваліфіковані майстри. Таким «майстром на всі руки» був, наприклад, Грибуль В.Б., якого співробітники не лише кафедри фізичної електроніки, але і всього факультету називали не інакше як «доктором» – за його золоті руки і надзвичайну обізнаність у різноманітних технологічних проблемах. Для забезпечення успішної діяльності кафедри багато сил доклали матеріально відповідальні особи – Крамаренко Г.С., Шпак І.Ю., Зубченко В.П., Телега В.M., Торбенко О.П., Малкова О.О. Кафедра і проблемна лабораторія фізичної електроніки протягом багатьох років підтримувала тісні наукові зв’язки з цілою низкою установ АН УРСР та АН СРСР. Зокрема, формою цих зв’язків було проведення двосторонніх консультацій, спільних наукових семінарів. Ще з кінця 1940-х років співробітники кафедри брали участь у роботі міського семінару з фізико-математичних наук, який працював при Інституті фізики. У 1965 р. з ініціативи та під керівництвом проф. Моргуліса Н.Д. був створений щомісячний міський науковий семінар з фізики плазми, який працював при університеті (на базі кафедри). З 1986 р., коли роботу міського семінару було відновлено на базі Будинку вчених, його співкерівником (разом з акад. Ситенком О.Г.) став проф. Чутов Ю.I. Моргуліс Н.Д. зі співробітниками був організатором ряду наукових конференцій, зокрема, всесоюзних конференцій з фізики низькотемпературної плазми, які проводяться дотепер і отримали статус міжнародних. Під його керівництвом співробітники кафедри брали активну участь у роботі ряду наукових рад АН УРСР та АН СРСР. Зокрема, вченим секретарем секції «Термоемісійні перетворювачі енергії» Наукової ради АН УРСР з перетворення енергії тривалий час працював ст. н. с. А.М.Пржонський. Важливою формою зв’язків були наукові відрядження, невід’ємною частиною яких було відвідування лабораторій, ознайомлення з новаціями в проведенні досліджень, організація наукової кооперації. З часів Моргуліса Н.Д. співробітники обов’язково звітували про свої відрядження, включаючи зарубіжні, на засіданнях кафедри. При обговоренні цих звітів йшлося про можливість впровадження в наукових лабораторіях кафедри та факультету того нового, що побачили співробітники. Так, саме за підсумками відрядження Мельника П.В. до Швеції вперше в Києві були впроваджені в практику експерименту металеві вакуумні камери. Співробітництво з академічними науковими установами в багатьох випадках здійснювалося в межах договорів про творчу співдружність за спільною тематикою науково-дослідної роботи (інститути фізики, ядерних досліджень, фізики напівпровідників, кібернетики, електродинаміки, проблем моделювання в енергетиці, проблем матеріалознавства, електрозварювання ім. Є.O.Патона АН України, Інститут нафтохімічного синтезу АН СРСР та інші). Результати спільних робіт були опубліковані в наукових журналах, вісниках, оформлені у вигляді заявок на винаходи. Зв’язок з науковими установами та підприємствами здійснювався також через госпдоговірну тематику. Перша на кафедрі госпдоговірна тема з’явилася в 1960 році (Левитський C.M., Баранчук M.C., Шашурін І.П.). Надалі великий обсяг госпдоговірних робіт виконували разом зі своїми співробітниками Пікус Г.Я., Чутов Ю.I., Шашурін I.П., Шнюков В.Ф., Михайловський Б.І.. Серед замовників госпдоговірних тем переважали відомчі науково-дослідні інститути (НДІ «Квант», м. Київ, НДІ «Оріон», м. Київ, НДІ теплових процесів, м. Москва, НДІ оптико-фізичних вимірювань, м. Москва, НДІ мікроприладів, м. Зеленоград Московської області, НДІ електронних приладів, м. Орджонікідзе, ЦНДІМаш, м. Калінінград Московської області, НДІ напівпровідникових приладів, м. Томськ), промислові підприємства (завод «Генератор», м. Київ, Сумський завод електронних мікроскопів, завод «Світлана», м. Москва, Московський електроламповий завод, підприємства м. Рязані, Сухумі та інші). Договори про науково-технічне співробітництво були укладені з низкою провідних вітчизняних вузів (Львівський університет, Ужгородський університет, Ташкентський університет, Ленінградський університет, Таджицький університет, Фрунзенський політехнічний інститут, Московський університет, Львівський політехнічний інститут). Значну організаційну роботу з розвитку наукових зв’язків кафедри проводили заст. зав. каф. з наукової роботи Пржонський А.М. (обіймав цю посаду до свої смерті в 1991 році) та Лиситченко Т.Є. Останнім часом кафедра підтримує плідне співробітництво з провідними науковими закладами та університетами України (Інститут теоретичної фізики ім. М.М.Боголюбова НАНУ, Інститут ядерних досліджень НАНУ, Інститут фізики НАНУ, Інститут космічних досліджень НАНУ та НКАУ, Інститут матеріалознавства ім. І.М.Францевича НАНУ, Інститут фундаментальних проблем високих технологій НАНУ, Інститут біоколоїдної хімії ім. Ф.Д.Овчаренка НАНУ, Інститут біоорганічної хімії НАНУ, Інститут фізики плазми та Інститут плазмової електроніки та нових методів прискорення Національного наукового центру «Харківський фізико-технічний інститут», фізичний та хімічний факультети Київського національного університету ім. Т.Шевченка, ) та ряду зарубіжних країн – Білорусі (Інститут тепломасообміну ім. Ликова АНБ, Інститут атомної та молекулярної фізики АНБ, Інститут фізики АНБ, м. Мінськ), Мексики (Національний інститут астрофізики, оптики та електроніки, м. Мехіко), Німеччини (Рурський університет, м. Бохум), Нідерландів (університет м. Ейндховена), Південної Кореї (корпорація LG Electronics), Польщі (Інститут проточних машин АНП, м. Гданьськ), Росії (Московський державний університет ім. М.В.Ломоносова, Інститут земного магнетизму, іоносфери і поширення радіохвиль РАН, м. Троїцьк Московської області), Словаччини (університет ім. Я.Коменіуса, м. Братислава), Франції (Лабораторія фізики та хімії довкілля, м. Орлеан, університет Парі-Сюд, м. Орсей), Чехії (Технічний університет та університет ім. Масарика, м. Брно), Японії (університет м. Нагої). Співробітники кафедри постійно беруть участь у роботі національних та міжнародних наукових конференцій. Серед них, зокрема, міжнародні конференції та школи з фізики плазми та керованого термоядерного синтезу (м. Алушта), міжнародні семінари з плазмової електроніки та нових методів прискорення (м. Харків), національні конференції з перспективних космічних досліджень (с. Кацавелі, м. Євпаторія), щорічні наукові конференції Інституту ядерних досліджень НАНУ (м. Київ), відкриті конференції молодих учених Київського університету з астрономії та фізики космосу. В останні роки кафедра виступила одним з організаторів таких престижних міжнародних конференцій, як міжнародна конференція з фізики низькотемпературної плазми (Київ, 2003 р.), міжнародний конгрес з фізики плазми (Київ, 2006 р.), а також міжнародних конференцій молодих учених з прикладної фізики (Київ, 2001-2006 рр.) та міжнародних конференцій «Електроніка та прикладна фізика» (Київ, 2005-2006 рр.). Підготовка фахівцівУ повоєнні роки (1945-52) кафедра електрофізики, як уже згадувалося, існувала в складі фізичного факультету. Основними курсами, які викладалися студентам, були курси фізичної електроніки, фізики напівпровідників, електроніки НВЧ. Профілюючий для студентів кафедри курс фізичної електроніки читав проф. Моргуліс Н.Д. Курс фізики напівпровідників з 1949 р. читав Ляшенко В.І. (пізніше –завідувач кафедри фізики напівпровідників). Курс електроніки надвисоких частот викладав доцент КПІ Бова Н.І.. Лабораторні роботи для студентів вели Зінгерман Я.П., ст. лаборант Длигач Є.А. та лаборант Баранський П.І. (пізніше – проф., д. ф.-м. н.). Дуже важливу роль в організації навчального процесу відігравали лабораторні роботи. Як правило, при виконанні цих робіт (обсягом 16 - 36 годин кожна) повторювалися щойно виконані на кафедрі експериментальні дослідження. Тим самим студенти прилучалися до найсучаснішої на той момент експериментальної техніки. Невід'ємною частиною навчання були також семінари, на яких у великих обсягах опрацьовувалися оригінальні наукові статті, надруковані у вітчизняних та зарубіжних наукових журналах. Нарешті, студенти кафедри проходили виробничу практику на передових промислових підприємствах та в провідних наукових установах країни (як правило, далеко за межами Києва). Таке тісне поєднання наукової роботи з навчанням було впроваджене на кафедрі вперше в Радянському Союзі і стало зразком при створенні ряду відомих вузів фізико-технічного профілю Москви та Ленінграду (зокрема, Московського фізико-технічного інституту). Велику організаційну роботу по забезпеченню навчального процесу проводила довголітній технічний секретар кафедри Яблонська О.І. Починаючи з 1952 р., коли на базі кафедри було організовано радіофізичний факультет, обсяг викладацької роботи значно зріс. Це було пов’язано з набором на 4-5 курси великої кількості нових студентів, переведених до Київського університету з інших вузів України. Кількість таких нових студентів доходила до 100 осіб на курс. До роботи з цими студентами були залучені молоді співробітники кафедри – Городецький Д.О., Левитський С.М., Находкін М.Г. Після створення радіофізичного факультету викладачі кафедри почали читати курс фізичної електроніки для студентів інших його спеціалізацій. У цей період студентам спеціалізації курс фізичної електроніки продовжував читати проф. Моргуліс Н.Д., курс фізики вакууму читав ас. Городецький Д.О., курс електроніки НВЧ – доц. Левитський С.М..Курс фізики плазми читав Габович М.Д., курс теорії плазм - Ситенко О.Г. У 1960-х рр. на кафедрі вже існувало чотири основні практикуми: з фізичної електроніки (доц. Кучеренко Є.Т., ст. викл. Пікус Г.Я.), радіоелектроніки та електроніки надвисоких частот (доц. Левитський С.М., зав. лаб. Шашурін І.П.), фізики вакууму (доц. Городецький Д.О., Корнєв О.М.) та фізики напівпровідників (його організували Ляшенко В.І. та Находкін М.Г., пізніше там працював ас. Березняковський Є.М.). Основні лекційні курси для студентів спеціалізації в цей час читали: фізичну електроніку – проф. Моргуліс Н.Д., електроніку НВЧ – доц. Левитський С.М., фізику вакууму – доц. Городецький Д.О., електронну оптику та електронну мікроскопію, а також фізику тонких плівок – проф. Находкін М.Г., фізику твердого тіла – проф. Дикман І.М. Находкін М.Г. вів також наукові семінари зі студентами, які надовго запам’яталися випускникам кафедри своєю глибиною. На початку 1960-х рр. на радіофізичному факультеті було створене вечірнє відділення, яке проіснувало до кінця 1980-х рр. Кафедра фізичної електроніки вела спеціалізацію на цьому відділенні. Для студентів-вечірників курс фізичної електроніки читав Пікус Г.Я., курс радіоелектроніки – Шашурін І.П., курси вакуумної техніки – Бойко Б.А. та Михайловський Б.І. Після того, як наприкінці 1960-х - на початку 1970-х рр. з кафедри пішли Городецький Д.О., Находкін М.Г. та Левитський С.М., сталися відповідні зміни у розподілі педагогічного навантаження та керівництва практикумами. Курс електроніки НВЧ став читати Шашурін І.П., курс фізики вакууму – Михайловський Б.І.. Практикумом з фізичної електроніки продовжував керувати доцент Пікус Г.Я. Практикум з фізики вакууму та вакуумної технології очолив Михайловський Б.І. Практикум з радіоелектроніки та електроніки НВЧ було розділено на дві частини: радіоелектроніки (доц. Баранчук М.С.) та електроніки НВЧ (доц. Шашурін І.П., Філоненко К.Г.). Після смерті Моргуліса Н.Д. (1976 р.) лекційний курс фізичної електроніки був розділений на дві частини: частина 1 – вакуумна та плазмова електроніка, частина 2 – емісійна електроніка та фізика поверхні. Першу частину курсу став читати Чутов Ю.І., другу – Пікус Г.Я. Через деякий час було поділено й відповідний практикум. Його першою частиною став керувати Чутов Ю.І., друга залишилася за Пікусом Г.Я.. Багато сил віддала цьому практикуму інженер Марущак Н.І. У 1987 р., після виходу на пенсію Бойка Б.А., практикумом з вакуумної техніки став керувати Шнюков В.Ф., а після його смерті в 1998 р. – доц. Лушкін О.Є. Після виходу на пенсію Пікуса Г.Я. (1999 р.) практикум з фізичної електроніки (частина 2) очолив проф. Шнюков В.Ф., а після смерті останнього – проф. Ільченко В.В. Наприкінці 1990-х рр. практикум з фізичної електроніки (частина 1) очолив доцент Черняк В.Я. У 1980-х рр. на кафедрі було засновано новий навчальний цикл – комп'ютерне моделювання з фізики плазми та фізичної електроніки (Чутов Ю.І., Кравченко О.Ю., Королюк О.В., Лиситченко Т.Є.). З 1995 р. на кафедрі розпочалася підготовка магістрів та бакалаврів у рамках спеціальності “прикладна фізика”. Для проведення цієї підготовки був розроблений новий пакет програм лекційних курсів, семінарських та лабораторних занять, що включав: лекцій – 176 год., семінарських занять – 420 год., лабораторних – 873 год. Підготовка студентів на кафедрі в цей період здійснювалася в рамках п’яти основних навчальних циклів: фізичні основи електроніки, моделювання на ЕОМ, інтегральна та функціональна радіоелектроніка, техніка та електроніка НВЧ, вакуумна електроніка. Кожний з цих циклів включав лекції, семінарські заняття та лабораторні роботи. Всі цикли базувалися на попередній загальній підготовці з фізики, математики та радіоелектроніки. На кафедрі було підготовлено та читалося близько 30 лекційних курсів: фізична електроніка (професори Чутов Ю.І., Шнюков В.Ф., Ільченко В.В.), елементи фізики плазми (проф. Чутов Ю.І.), радіоелектроніка (доц. Баранчук М.С.), фізика вакууму (доц. Михайловський Б.І.), техніка і електроніка НВЧ (доц. Шашурін І.П.), моделювання на ЕОМ (доц. Кравченко О.Ю.) та інші. Програми курсів щорічно переглядалися й модифікувалися у відповідності до сучасного стану і перспектив розвитку науки і техніки. Зміст лекційних курсів поповнювався передовими досягненнями вітчизняної та світової науки, питаннями автоматизації та застосування ЕОМ. За 1992-2002 рр. викладачами кафедри були підготовлені та прочитані 12 нових лекційних курсів загальним обсягом 378 год. На навчально-методичних семінарах студенти доповідали та обговорювали оригінальні наукові роботи та огляди з сучасних проблем фізичної електроніки та фізики плазми. Такі семінари проводилися протягом шести семестрів (4-6 курси) і особливо тісно пов’язувалися з виконанням випускних, дипломних та магістерських робіт. Тематика цих семінарів щорічно оновлювалася. Дякуючи постійним міжнародним зв’язкам, студенти кафедри мали можливість вивчати новітні оригінальні наукові роботи. Частина занять на наукових спецсемінарах для студентів проводилася англійською мовою. Для більш повного засвоєння студентами матеріалу по кожному з основних навчальних циклів функціонували відповідні лабораторні практикуми. При виконанні лабораторних робіт студенти отримували практичні навички, розвивали вміння застосовувати теоретичні знання на практиці. На кафедрі фізичної електроніки у відповідності з основними напрямками підготовки студентів існували сім спеціалізованих лабораторних практикумів: «Фізична електроніка» (ч.1, 2), «Моделювання задач з фізичної електроніки на ЕОМ» та «Пакети прикладних задач на ПЕОМ», «Інтегральна та функціональна радіоелектроніка», «Техніка та електроніка НВЧ», «Вакуумна електроніка». В лабораторних практикумах широко застосовувалися ЕОМ, засоби автоматизації вимірювань, математичні методи обробки результатів. Кафедра зберегла всі практикуми, незважаючи на великі матеріальні труднощі 1990-х рр. Зараз кафедра фізичної електроніки забезпечує як викладання ряду загальних (потокових) дисциплін для студентів 2-5 курсів, так і підготовку бакалаврів, спеціалістів та магістрів за відповідною спеціалізацією. Кафедра забезпечує викладання чотирьох загальних курсів: «Радіотехнічні кола та сигнали» (3 семестр, 36 год. лекцій, 18 годин практ. занять та 36 год. лаб. робіт, лектори – доценти Слюсаренко І.І. та Мартиш Є.В., практ. заняття, крім них, проводять також асистенти Бех І.І. та Сорока С.В.), «Основи радіоелектроніки» (4-5 семестри, 68 год. лекцій та 34 год. практ. занять, лектор – проф. Левитський С.М., практ. заняття проводять також доценти О.І.Кельник, О.Є.Лушкін, ст. н. с. Кравченко О.І., асистенти Бех І.І. та Сорока С.В.), «Коливання і хвилі» (6 семестр, 34 год. лекцій та 34 год. практ. занять, лектор – проф. Анісімов І.О., практ. заняття ведуть також доценти Кельник О.І. та Мартиш Є.В., ас. Сорока С.В.) та «Синергетика» (9 семестр, магістри, 36 год. лекцій та 18 год. семінарів, лектор – проф. Анісімов І.О., семінари веде також доц. Кельник О.І.). Курси «Радіотехнічні кола та сигнали» та «Основи радіоелектроніки» супроводжуються лабораторними роботами. Успішне функціонування практикумів забезпечують доценти Слюсаренко І.І. та Кельник О.І., ас. Сорока С.В., зав. лаб. Рибець М.Б., к. ф.-м. н. Філоненко К.Г. Всі названі курси викладаються за модульно-рейтинговою системою, розробленою викладачами кафедри з ініціативи проф. Левитського С.М. Ця система передбачає розбиття матеріалу на окремі модулі та поточний контроль вивчення цих модулів (індивідуалізовані письмові домашні завдання, контрольні роботи, колоквіуми). Підсумкова оцінка виставляється з урахуванням семестрового рейтингу. Всі курси забезпечені підготовленою викладачами кафедри навчально-методичною літературою (в паперовій або електронній формі). Кафедра також забезпечує викладання загальних курсів «Інженерна та комп’ютерна графіка» (1 семестр), «Основи теорії кіл» (2-3 семестр), «Сигнали та процеси в радіотехніці» (3-4 семестри), «Пристрої НВЧ та антени» (6 семестр) для курсантів спеціальності «радіотехніка» Військового інституту, курсів «Радіоелектроніка» для студентів спеціальності «геофізика» (денне та заочне відділення) геологічного факультету та «Фізичні основи комп’ютерної електроніки» для студентів факультету кібернетики (доценти Веклич А.М., Кельник О.І., Слюсаренко І.І., ст. н. с. Кравченко О.І., ас. Бех І.І.). Підготовка студентів у межах спеціалізації «фізична електроніка» проводиться за трьома освітньо-кваліфікаційними рівнями – «бакалавр» (за напрямком підготовки «прикладна фізика»), «спеціаліст» та «магістр» (за спеціальністю «радіофізика і електроніка», напрямок підготовки «прикладна фізика»). Підготовка бакалаврів проводиться в межах кількох циклів дисциплін: з фізичних основ електроніки, з вакуумної техніки, з інтегральної та функціональної електроніки, з техніки та електроніки надвисоких частот, а також з інформаційних технологій. Крім того, студенти продовжують вивчати нормативні курси за напрямком підготовки «прикладна фізика». В рамках циклу фізичних основ електроніки, що займає центральне місце на спеціалізації, студенти вивчають курси «Фізична електроніка»(6-8 семестри, 101 год. лекцій, 136 год. лаб. робіт, 18 год. розрахункового семінару, викладачі – професори Анісімов І.О., Ільченко В.В. та Черняк В.Я., доц. Веклич А.М., ст. н. с. Телега В.М., практикуми забезпечують інж. Юхименко В.В., Присяжневич І.В., Марущак Н.І., Поліщук Б.М.), «Фізика плазми» (32 год., 8 семестр, проф. Анісімов І.О.), «Моделювання задач з фізичної електроніки» (32 год. лекцій та 32 год. лаб. робіт, 8 семестр, доц. Кравченко О.Ю.), «Обробка інформації» (17 год. лекцій, 8 семестр, проф. Черняк В.Я.), «Сучасна прикладна фізика»(спецсемінар, 32 год., 8 семестр, доц. Мартиш Є.В.). Необхідні для фахівців з фізичної електроніки знання з вакуумної техніки студенти отримують у межах однойменного циклу (6 семестр). Вони слухають лекційний курс «Основи фізики вакууму та вакуумної техніки» (17 год., доц. Лушкін О.Є.) та виконують лабораторний практикум з фізики вакууму (51 год.), який забезпечують Лушкін О.Є., Телега В.М., Костюкевич О.М. Традиційно студенти кафедри отримують фундаментальну підготовку в галузі техніки та електроніки надвисоких частот. Однойменний цикл включає курси «Електродинаміка надвисоких частот» (18 год. лекцій та 18 год. лаб. робіт, 7 семестр), «Техніка надвисоких частот» (32 год. лекцій та 32 год. лаб. робіт, 8 семестр) та «Твердотільна електроніка надвисоких частот» (32 год. лекцій та 16 год. лаб. робіт, 8 семестр). Усі ці лекційні курси читає доц. Мартиш Є.В. У підтримання та модернізацію відповідних практикумів багато зусиль уклав доц. Шашурін І.П., який разом з ас. Бехом І.І. проводить відповідні заняття. Цикл інтегральної та функціональної електроніки забезпечує необхідні для кожного фізика-експериментатора знання у цій галузі. Він включає курси «Основи інтегральної електроніки» (17 год. лекцій та 17 год. лаб. робіт, 6 семестр, доц. Кельник О.І., ас. Сорока С.В. та інж. Оленський В.М.) та «Мікропроцесорна техніка» (51 год., 6 семестр, доц. Веклич А.М.). Продовженням циклу інтегральної та функціональної електроніки, в певному сенсі, служить цикл інформаційних технологій, у рамках якого студенти вдосконалюють свою комп’ютерну підготовку. До складу цього циклу входять лекційні курси «Комп’ютерний експеримент» (34 год., 6 семестр, доц. Веклич А.М.), «Мультимедійні технології» (36 год., ас. Юштін К.Е., кафедра квантової радіофізики), «Пакети прикладних задач» (36 год. лекцій та 18 год. лаб. робіт, доц. Веклич А.М.), а також окремий практикум з обчислювальної техніки та комп’ютерної графіки (34 год., доц. О.Ю.Кравченко). Нарешті, цикл нормативних дисциплін за напрямком підготовки «прикладна фізика» доповнює освіту бакалаврів за цим напрямком і включає курси «Напівпровідникова електроніка» (36 год. лекцій та 36 год. лаб. робіт, 7 семестр, проф. Ільченко В.В., лаб. роботи виконуються на кафедрі напівпровідникової електроніки), «Квантова радіофізика та нелінійна оптика» (36 год. лекцій, 7 семестр, проф. Коротков П.А., кафедра медичної радіофізики), «Статистична радіофізика» (36 год. лекцій, 7 семестр, доц. Кельник О.І.) і «Фізичні основи мікроелектроніки» (32 год. лекцій, 8 семестр, доц. Коваль І.П., зав. кафедри кріогенної та мікроелектроніки). Наприкінці навчання бакалаври складають державний іспит з прикладної фізики та захищають випускну роботу. Переважна більшість випускних робіт бакалаврів виконується безпосередньо на кафедрі в межах її держбюджетної науково-дослідної роботи. Значна частина лекційних курсів, що викладаються бакалаврам спеціалізації «фізична електроніка», забезпечені навчально-методичною літературою (в паперовому або електронному вигляді), підготовленою викладачами кафедри. Отримавши диплом бакалавра, студенти мають можливість продовжити навчання на кафедрі і отримати диплом спеціаліста або магістра. Спеціалісти, як і на інших кафедрах, у першому семестрі проходять виробничу практику, в другому – виконують дипломну роботу. Вони також слухають курси, що поглиблюють їхні знання в різних областях фізичної електроніки – фізиці плазми, фізиці поверхні та емісійній електроніці, інших областях сучасної електроніки, а також у галузі обчислювальної техніки та інформаційних технологій. Протягом усього навчального року студенти беруть участь у роботі спецсемінарів. Цикл фізики плазми включає курси «Сучасна радіофізика» (36 год., 1 семестр, доц. Кравченко О.Ю.), «Плазмові технології» (18 год., 1 семестр, проф. Черняк В.Я.), «Взаємодія плазми з конденсованою фазою» (17 год., 2 семестр, доц. Мартиш Є.В.). Цикл фізики поверхні та емісійній електроніки включає курси «Емісійна електроніка» (36 год., 1 семестр, доц. Лушкін О.Є.), «Сенсори та сенсорні системи» (17 год., 2 семестр, проф. Ільченко В.В.). До названих циклів примикає курс «Сучасні проблеми фізичної електроніки» (34 год., 2 семестр, проф. Черняк В.Я. та інші викладачі кафедри), який включає огляд наукових досліджень, що проводяться на кафедрі. Нарешті, цикл обчислювальної техніки та інформаційних технологій включає курси «Пакети прикладних задач» (18 год. лекцій, 72 год. лаб. занять, 1 семестр, доц. Веклич А.М.), «Проблеми електроніки» (36 год., 1 семестр, ст. н. с. Кравченко О.І.), «Телекомунікаційні технології» (36 год., 1 семестр, лектор – ас. Коваленко А.В., кафедра кріогенної та мікроелектроніки). Науковий спецсемінар (70 год., доц. Мартиш Є.В. та проф. Черняк В.Я.) навчає студентів розбиратися в сучасній науковій літературі та робити наукові доповіді. Місцем проходження виробничої практики та виконання дипломної роботи для більшості студентів є кафедра, де вони беруть участь у реальній науковій роботі в межах держбюджетної та госпдоговірної тематики, нерідко продовжуючи дослідження, що склали предмет їхньої бакалаврської випускної роботи. Окремі студенти в останні роки виконували дипломні роботи в Інституті фізики НАНУ, Інституті проблем реєстрації інформації НАНУ, приватних науково-виробничих фірмах. Чимало дипломних робіт спеціалістів були відзначені Державною екзаменаційною комісією та стали матеріалами для доповідей на наукових конференціях та статей у фахових журналах. Кращі випускники-бакалаври продовжують навчання на кафедрі в магістратурі. Протягом всього часу навчання студенти магістратури слухають лекції, працюють на семінарах та в лабораторіях. Третій семестр, крім того, передбачає наукову та асистентську практику, четвертий – виконання випускної роботи. Навчальний план для магістрів на кафедрі був істотно оновлений у 2005-2006 роках. Лекційні курси, які зараз викладаються в магістратурі, можна розділити на три цикли: фізика плазми, фізики поверхні твердого тіла та інформаційні технології. Цикл з фізики плазми включає лекційні курси «Теорія плазми» (36 год., 1 семестр, ст. н. с. Засенко В.І.), «Іоносферна та космічна плазма» (36 год., 1 семестр, ст. н. с. Лізунов Г.В.), «Сучасна радіофізика» (36 год., 1 семестр, доценти Мартиш Є.В. та Кравченко О.Ю.), «Моделювання фізичних процесів» (34 год. лекцій та 17 год. практ. занять, 2 семестр, доц. Кравченко О.Ю.), «Плазмодинаміка» (34 год. лекцій, 2 семестр, проф. Гончаров О.А.), «Плазмохімія» (34 год. лекцій, 2 семестр, проф. Черняк В.Я.), «Спецрозділи фізики плазми» (34 год. лекцій, 4 семестр, професори Анісімов І.О. та Черняк В.Я., доц. Веклич А.М.). Цикл з фізики поверхні твердого тіла включає лекційні курси «Актуальні проблеми електроніки» (36 год., 1 семестр, проф. Ільченко В.В.), «Діагностика поверхні» (36 год., 1 семестр, доц. Коваль І.П., ас. Кулик С.П., кафедра кріогенної та мікроелектроніки), «Поверхня напівпровідників» (34 год. лекцій, 2 семестр, лектор – ст. н. с. Крюченко Ю.В.), «Функціональна електроніка» (34 год. лекцій, 2 семестр, д. ф.-м. н. Вербицький В.Г.), «Фізика поверхні» (34 год. лекцій, 2 семестр, д. ф.-м. н. Рудько Г.Ю.), «Фізичні основи моделювання поверхневих явищ» (36 год., 3 семестр, лектор – д. х. н. Лобанов В.В.). Цикл з інформаційних технологій включає лекційні курси «Операційні системи» (36 год., 1 семестр, ас. Колєнов С.О., кафедра квантової радіофізики), «Апаратне та програмне забезпечення» (36 год., 1 семестр, доц. Веклич А.М.), «Телекомунікаційні технології» (34 год. лекцій, 2 семестр, ас. Юштін К.Е., кафедра квантової радіофізики). Протягом усього часу навчання в магістратурі студенти працюють у наукових спецсемінарах (керівники – професори Левитський С.М., Черняк В.Я., Ільченко В.В., Анісімов І.О.). В останньому семестрі вони, як і студенти інших спеціалізацій, вивчають курс «Методологія наукової творчості» (34 год., доц. Нечипорук О.Ю., кафедра квантової радіофізики). Асистентську практику студенти магістратури проходять на кафедрі. Значна частина магістрантів проводить заняття зі студентами молодших курсів, найчастіше – лабораторні роботи з курсу «Радіотехнічні кола та сигнали». Студенти магістратури проходять виробничу практику і виконують випускні роботи також, як правило, на кафедрі, а також в установах НАНУ (Інститут теоретичної фізики ім. М.М.Боголюбова, Інститут ядерних досліджень). Матеріали всіх випускних робіт підкріплені публікаціями в збірниках праць наукових конференцій (у першу чергу – міжнародної конференції молодих учених з прикладної фізики) та фахових журналах. Частина робіт щороку відзначається Державною екзаменаційною комісією серед найкращих. Протягом усього часу існування кафедри її співробітники приділяли значну увагу підготовці науково-методичної літератури. Найбільшими за обсягом серед цих видань були такі:
За останні п’ять років (2002-2006) на кафедрі (або за участю співробітників кафедри) підготовлені численні навчально-методичні матеріали (всього 25 найменувань, з них 20 у паперовому та 5 в електронному вигляді). Серед них:
Слід окремо виділити спеціальний номер журналу «Вісник Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Радіофізика та електроніка» (№6, 2004 р.), підготовлений співробітниками кафедри до 100-річчя від дня народження Моргуліса Н.Д. У цей номер, крім статті про ювіляра, увійшли роботи його численних учнів – співробітників університету та ряду інститутів НАН України, які відбивають сучасний стан Київської наукової школи з фізичної електроніки, заснованої Моргулісом Н.Д. За час свого існування кафедра фізичної електроніки підготувала понад тисячу висококваліфікованих спеціалістів для потреб науки, освіти та народного господарства. Близько 40 випускників кафедри захистили докторські дисертації. Дійсними членами НАНУ обрані колишні вихованці кафедри Корчовий Ю.П. (випуск 1959 року), заслужений діяч науки і техніки України Наумовець (А.Г. Наумовець А.Г. закінчив кафедру квантової радіофізики, але прослухав лекційні курси Моргуліса Н.Д., Левитського С.М. та ряду інших викладачів кафедри фізичної електроніки. Відразу після закінчення університету почав працювати у відділі Моргуліса Н.Д. в Інституті фізики і згодом став одним з його найближчих співробітників. Пізніше протягом багатьох років читав лекції студентам кафедри фізичної електроніки.) (випуск 1957 року), заслужений діяч науки і техніки України Находкін М.Г. (випуск 1950 року); членами-кореспондентами НАНУ – заслужений діяч науки і техніки України Птушинський Ю.Г. (випуск 1951 року) та Назаренко О.К. (випуск 1958 року), а також колишній співробітник кафедри Борзяк П.Г. Академіком АН Казахської РСР став Кельман В.M. (випуск 1938 року). Чимало випускників та колишніх співробітників кафедри є лауреатами престижних премій. Зокрема, лауреатом Ленінської премії став д. ф.-м. н. Рашба Е.I. (випуск 1950 року); лауреатами Державної премії СРСР – д. т. н. Гвоздецький В.C., д. ф.-м. н., Герой Радянського Союзу Мостовий В.I. (випуск 1941 року) – чотири рази, Наумовець А.Г., Птушинський Ю.Г.; лауреатами Державної премії України – Городецький Д.O., Загородній А.Г., Засенко В.І., Корнєв О.M., Корчевой Ю.П., Кувшинський M.Г. (двічі), Лиситченко В.В., Мельник П.В., Находкін М.Г. (двічі), Немцев В.П., Ораєвський В.М., Романюк Л.І., Сарбей О.Г. Випускники кафедри Городецький Д.O., Ільченко В.В., Коцаренко М.Я., Кошова С.В., Левитський С.М., Мельник П.В., Находкін М.Г., Пікус Г.Я., Черняк В.Я., Чутов Ю.I., Шнюков В.Ф. стали професорами Київського університету імені Тараса Шевченка, Городецький Д.O., Коваль І.П., Коцаренко М.Я., Левитський С.М., Находкін М.Г., Чутов Ю.I., Шашурін І.П. – завідувачами кафедр цього університету. Городецький Д.O., Левитський С.М. та Находкін М.Г. отримали також почесне звання заслужених професорів Київського національного університету імені Тараса Шевченка. Находкін М.Г. тривалий час (1972-90) був деканом радіофізичного факультету. Випускник кафедри д. ф.-м. н., проф. Клапченко В.І. став завідувачем кафедри фізики Київського національного університету будівництва та архітектури. Чимало випускників кафедри займали або займають високі посади в системі Академії наук України. Це, зокрема, вже згадані Наумовець А.Г. – віце-президент НАНУ, завідувач відділу Інституту фізики, Корчовий Ю.П. – директор Інституту вугільних енерготехнологій, Птушинський Ю.Г. – завідувач відділу адсорбційних явищ Інституту фізики, Назаренко О.К. – завідувач відділу Інституту електрозварювання ім. Є.O.Патона, а також д. ф.-м. н. Пасічник Л.Л. (випуск 1953 року) – заступник директора Інституту ядерних досліджень НАНУ, д. ф.-м. н. Кириченко Г.С. – завідувач відділу цього самого інституту, д. ф.-м. н. Жовтянський В.А.– заступник директора Інституту газу НАНУ. В установах НАН України успішно працювали або продовжують працювати випускники кафедри, доктори фізико-математичних наук Баранський П.І. (Інститут фізики напівпровідників), Габович М.Д., Гончаров О.А., Коваленко В.П., Федорус О.Г. (Інститут фізики), Романюк Л.І., Саєнко В.А. (Інститут ядерних досліджень). Д. ф.-м. н. Койдан В.С. плідно працює в Інституті ядерних досліджень ім. Г.І.Будкера Сибірського відділення АН СРСР (м. Новосибірськ). Доктори наук Крайтор С. та Рябова Т. працювали в наукових установах м. Москви. Випускник 1953 року, Герой Соціалістичної Праці, лауреат Державної премії Топчій Д.Г. протягом багатьох років був генеральним директором Київського радіозаводу. Випускник кафедри Шкурдода В. працював завідувачем лабораторії Сумського заводу електронного машинобудування. Випускник 1958 року Черкас В.І. був радником Голови Ради Міністрів СРСР Косигіна О.М. з питань науки. Випускник 1961 року Білодід В.I. був Надзвичайним і Повноважним послом України в країнах Південно-Східної Азії. * * * Колектив кафедри фізичної електроніки впевнено дивиться в майбутнє. Останнім часом значно зросла популярність відповідної спеціалізації у студентів. Успішно здійснюється набір до магістратури. Активізувалася наукова робота, зростає кількість відповідних публікацій, постійно розширюються творчі зв’язки кафедри в Україні та за її межами. Серед найближчих планів колективу – повне забезпечення всіх курсів, які читаються для бакалаврів, електронними та друкованими навчальними посібниками; оновлення лабораторних практикумів; збільшення обсягу позабюджетного фінансування наукових досліджень; розширення географії учасників секцій «Фізика плазми» і «Наноелектроніка та фізика поверхні» Міжнародної конференції молодих учених з прикладної фізики та Міжнародної конференції «Електроніка та прикладна фізика». |
||||||||||
© 2007, Радіофізичний факультет | Автори |