В настоящем учебнике излагаются физические основы нанотехнологий. Книга cocтoит из трех относительно самостоятельных частей. Первая часть посвящена рассмотрению физических явлений и описывающих их законов и положений, относящихся к плазменному состоянию вещества. Также изучается еще один раздел, имеющий принципиальное значение для создания нанотехнологий, — область физики, связанная с конденсированным состоянием вещества в наномасштабных областях пространства. Имеются в виду наноструктуры как таковые, а также входящие в состав макрообразцов, прежде всего у поверхности твердых тел. Основополагающие идеи, относящиеся к физике микро- и наномира материальных тел, находящихся в твердом и жидком состояниях, нашли отражение во второй части учебника. В третьей части излагаются новые теоретические и экспериментальные методы исследования многоэлектронных систем. В написании учебника широко использовался материал обзорных статей, опубликованных в журнале «Успехи физических наук». Книга предназначена для студентов старших курсов, обучающихся по направлениям, готовящим инженерно-технических работников промышленных производств, а также научных сотрудников для научно-исследовательских организаций. Она может использоваться и для других специальностей естественно-научного и технического направления обучения в вузах, где читаются курсы, связанные с физическими явлениями материального мира нано- и микромасштабов; будет также полезна преподавателям соответствующих дисциплин и всем, кто увлекается физикой и интересуется ее современным состоянием.

Книга содержит расширенное изложение курса «Основы физики плазмы» и рекомендована УМО по классическому университетскому образованию РФ в качестве учебного пособия для студентов вузов, обучающихся по направлению 011200 — Физика и по специальности 010701 — Физика. Основное внимание уделяется движению частиц в электромагнитном поле и кинетике плазмы, включающей теорию кулоновских столкновений, тормозного и рекомбинационного излучений, а также ряда других элементарных процессов; детально излагается теория двухжидкостной и одножидкостной магнитной гидродинамики. Уровень изложения рассчитан на студентов, изучивших курсы электродинамики и молекулярной физики и знакомых с основами квантовой механики и статистической физики. Учебное пособие содержит около 200 задач с подробными решениями. Для студентов, аспирантов, преподавателей вузов, практикующих специалистов и научных работников, специализирующихся в физике и технике плазмы.

Сборник содержит оригинальные теоретические и экспериментальные работы по различным разделам физики плазмы, таким как физика газового разряда, сильноточная электроника, диагностика и применение плазмы и др.Предназначен для студентов и аспирантов физических специальностей, а также для специалистов по физике плазмы.

Проект организации и проведения VI Всероссийской конференции с приглашением иностранных участников "Взаимодействие высококонцентрированных потоков энергии с материалами в перспективных технологиях и медицине" (Грант РФФИ № 15-08-20071 Г).В сборник вошли доклады, представленные на VI Всероссийской конференции "Взаимодействие высококонцентрированных потоков энергии с материалами в перспективных технологиях и медицине". На конференции обсуждались вопросы по исследованию и созданию лазеров и лазерных систем, по методам улучшения их характеристик, по исследованию физических и химических процессов при лазерном, импульсном и плазменном разряде. Широкий круг докладов посвящен практическому применению лазеров в научных исследованиях и технологических процессах, плазмохимическим технологиям переработки материалов, методам объемного и поверхностного модифицирования с использованием порошковых материалов и аддитивным технологиям, а также вопросам исследования и оптимизации параметров плазматронов. Отдельная секция посвящена применению лазеров, плазмы и компьютерной томографии в медицине.

Проект организации и проведения VI Всероссийской конференции с приглашением иностранных участников "Взаимодействие высококонцентрированных потоков энергии с материалами в перспективных технологиях и медицине" (Грант РФФИ № 15-08-20071 Г).В сборник вошли доклады, представленные на VI Всероссийской конференции "Взаимодействие высококонцентрированных потоков энергии с материалами в перспективных технологиях и медицине". На конференции обсуждались вопросы по исследованию и созданию лазеров и лазерных систем, по методам улучшения их характеристик, по исследованию физических и химических процессов при лазерном, импульсном и плазменном разряде. Широкий круг докладов посвящен практическому применению лазеров в научных исследованиях и технологических процессах, плазмохимическим технологиям переработки материалов, методам объемного и поверхностного модифицирования с использованием порошковых материалов и аддитивным технологиям, а также вопросам исследования и оптимизации параметров плазматронов. Отдельная секция посвящена применению лазеров, плазмы и компьютерной томографии в медицине.

Систематизированы физические принципы функционирования и особенности приборных характеристик современных полупроводниковых лазеров, использующих в качестве активной области полупроводниковые наноструктуры — квантовые ямы и массивы квантовых точек, затронуты технологические аспекты изготовления подобных лазеров, обобщены основные экспериментальные результаты в этой области. Издание адресовано студентам магистратуры технических вузов и аспирантам научных специальностей, связанных с лазерной физикой, приборами оптоэлектроники, физикой полупроводников, полупроводниковыми материалами, гетероструктурами и приборами на их основе.

Рассмотрены общие свойства диссипативных оптических солитонов — локализованных структур света в диссипативных нелинейнооптических и лазерных средах и системах с существенным притоком и оттоком энергии. Систематически изложена теория различных типов таких одномерных, двумерных и трехмерных солитонов в пассивных и активных (с усилением), с когерентным или некогерентным поддерживающим излучением, безрезонаторных и резонаторных схемах. Введены представления о внутренней структуре диссипативных солитонов, их слабом и сильном взаимодействии, внутренней и внешней симметрии и ее связи с движением солитонов и солитонных комплексов (галилеевская, аристотелева и эйлерова механика). Представлена теория диссипативных наносолитонов (наноразмерных солитонов) и аттосолитонов (с длительностью в субфемтосекундном диапазоне). Выводы теории сопоставлены с экспериментом. Обсуждены возможные приложения к проблеме оптической обработки информации. Для научных работников, аспирантов и студентов, интересующихся современными проблемами фотоники, нелинейной оптики, лазерной физики, нанотехнологий и обработки информации.

В книге изложены избранные методы экспериментальной физики, созданные на основе вакуумных СВЧ-, газоразрядных лазеров и приборов отпаянного типа для защиты окружающей природной среды и человека: показана исключительная роль методологии разработки отпаянного прибора, когда эмиттирующий заряженные частицы источник (катод, электрод), размещенный внутри его полости, есть основной элемент единой замкнутой системы; приведены особенности использования такой системы в устройствах обеспечения жизнедеятельности и сохранения здоровья человека. Для бакалавров, магистров и аспирантов, научных работников и специалистов, работающих в сфере прикладной физики для техносферной безопасности.

В таблицах собраны наиболее надежные данные о силах осцилляторов и параметрах штарковского уширения спектральных линий атомов и ионов девятнадцати элементов (водород, гелий, литий, углерод, азот, кислород, неон, натрий, магний, алюминий, аргон, калий, кальций, железо, медь, цезий, барий, ртуть, таллий), которые широко применяются при исследованиях и практическом использовании низкотемпературной плазмы, в области физики плазмы, высокотемпературной газодинамики, газовых лазеров, газоразрядных источников света, ракетной техники и астрофизики.

Сборник содержит обобщающие статьи по избранным вопросам физической электроники: физике и диагностике поверхности; десорбции атомных частиц, стимулированной электронными возбуждениями; телевизионной регистрации одноэлектронных событий как методе исследования двумерных электронных потоков; диагностике активных сред газовых лазеров и пространственного заряда в сильноточных электронных системах; физическим основам гиротронов; развитию методов электрооптической модуляции. Материалы сборника представляют интерес для специалистов-физиков и химиков широкого профиля и студентов физических специальностей.

«Справочник по физике» был создан коллективом опытных преподавателей вузов, ученых и инженеров. Девиз книги — лаконичность и удобство. В ней компактно собраны все важные формулы, таблицы и другой инструментарий, рассмотрены способы их использования. «Справочник по физике» представляет базовые знания, необходимые поступающим в вузы, выпускникам средних специальных учебных заведений, студентам вузов; дополнительные знания для людей, занимающихся углубленным изучением физики; прикладные знания по физике, которые могут быть интересны инженерам и ученым. Каждая глава является отдельным модулем и включает в себя понятия и определения, формулы, правила и теоремы, примеры и способы практического применения приведенного материала, указания на возможные источники ошибок, подсказки и перекрестные ссылки, применяемые на практике методы измерения, а также многочисленные таблицы физических постоянных и свойств различных материалов.

В книге обозначены и насколько возможно полно раскрыты современные тенденции и подходы в разработке СВЧ плазмохимического оборудования и нанотехнологий на его основе. Излагаются математическая теория диффузионных процессов и основы теории плазмы газового разряда в магнитном поле, описаны применяемые методы решения стохастических дифференциальных уравнений и уравнений Фоккера-Планка-Колмогорова. Даны обобщение и системное изложение опыта и результатов по разработке физико-технических основ новых типов микроволновых плазменных устройств. Приведены результаты практического использования разработанных микроволновых источников плазмы. Материалы книги могут быть задействованы в учебном процессе в качестве спецкурсов или спецсеминаров для студентов вузов соответствующего профиля.

Книга посвящена одному из важнейших и актуальных направлений современной лазерной физики — генерации ультракоротких импульсов лазерного излучения. Изложена краткая история исследований, приведших к созданию принципиально нового источника света — лазера. Обсуждаются принципы работы лазеров, позволяющих генерировать импульсы фемтосекундной длительности и усиливать их мощность вплоть до петаваттного уровня. Показано, как измеряются длительности столь коротких лазерных импульсов. Приведены примеры наиболее ярких применений в области научных исследований, технике и медицине, основанные как на предельно короткой длительности лазерных импульсов, так и на сверхвысокой интенсивности лазерного излучения. В частности, рассматривается новейшее применение фемтосекундных лазеров — прецизионное измерение оптических частот и возможность создания сверхточных и компактных оптических часов на этой основе. Предназначено студентам, аспирантам, преподавателям и всем интересующимся проблемами современной лазерной физики и ее применениями в нанотехнологиях.

В монографии исследуется резонансное взаимодействие коллективных степеней свободы (самосогласованные колебания) с индивидуальными (движение отдельных частиц). В незамагниченной плазме — это черенковское резонансное взаимодействие (резонанс Вавилова-Черенкова), в плазме в магнитном поле — циклотронное. В неоднородных плазменных течениях совпадение скорости течения с фазовой скоростью колебаний вызывает явление гидродинамического резонанса. Если плазма неоднородна, то резонансное взаимодействие, обязанное постоянству фазы колебаний на траектории частицы (фазовый резонанс), может приводить к резкому локальному росту волнового вектора колебаний (пространственный резонанс). В то же время пространственные резонансы могут возникать и в отсутствие фазовых. Таким резонансом является альвеновский, также рассматриваемый в монографии. Для научных работников — физиков, а также для студентов старших курсов физических вузов.

Монография адресована исследователям и инженерам, работающим в области квантовой электроники и ядерной физики. Некоторые разделы книги могут представлять интерес для широкого круга научных работников и инженеров, а также аспирантов и студентов старших курсов.