Сучасні освітні технології (штучний інтелект, імерсивні технології, STEM-освіта, змішане навчання), корисні матеріали, практичні онлайн-інструменти, фізика. Дізнались про щось нове? Одразу реалізуймо в роботі!
ОАЕ, Китай і США запустили свої апарати на Марс в липні минулого року,
скориставшись періодом, коли Земля і Марс перебувають на найближчій
відстані одне від одного.
Китайський марсіанський зонд "Тяньвень-1" і марсохід Perseverance 2020,
який відправили США, на відміну від «Надії» приземляться на марсіанську
поверхню.
Наукові школи не створюються швидко. Пишаємося тим, що маємо!
Майстер і Учитель кафедри фізики кристалів
Кафедра фізики кристалів була заснована в 1964 році Яковом Овсійовичем Гегузіним – видатним вченим, блискучим лектором і популяризатором науки. З ім'ям Я.О. Гегузіна пов'язаний цілий ряд нових напрямків досліджень в області фізики реального кристала. Він один з основоположників фізики спікання – величезної області фундаментальної і прикладної фізики твердого тіла. У піонерських роботах Я.О. Гегузіна вивчені механізми та кінетичні закономірності процесів спікання пористих тіл та закладені фізичні основи технології порошкової металургії. Фундаментальний науковий внесок Я. О. Гегузіна у фізику спікання був відзначений Міжнародною премією ім. Я.І. Френкеля та почесним дипломом Міжнародного інституту спікання, обранням його Почесним членом цього інституту. Він був членом редколегії міжнародного наукового журналу "Science of Sintering" та радянського журналу "Порошковая металлургия". Його монографія "Физика спекания" тричі перевидавалась (останній раз у 2019 році) та перекладена німецькою мовою.
Я.О. Гегузін виявив та вперше дослідив цілу низку фізичних ефектів та явищ, пов'язаних з напрямленими потоками нерівноважних вакансій в металевих та іонних кристалах. Результати цих досліджень узагальнені в монографіях "Макроскопические дефекты в кристаллах" (ця монографія удостоєна премії АН УССР ім. Соболевського) та "Диффузионная зона".
Я.О. Гегузіну належать перші дослідження в галузі масопереносу на поверхні та у приповерхневих шарах кристалів також дослідження процесів формування в кристалах макроскопічних включень та їх поведінки у зовнішніх силових полях. Результати цих досліджень стали змістом двох монографій "Поверхностная диффузия и растекание" (написана разом зі своїм учнем Ю.С. Кагановським) та "Движение макроскопических включений в твердых телах" (написана разом з М.О. Кривоглазом та видана, крім України, в США).
Я.О. Гегузін мав неперевершений популяризаторський талант. Він автор серії науково-популярних книжок, що написані так талановито та яскраво, що не втратили свого значення до сьогодення, заохочують до наукових досліджень молодь і доносять фізичні знання до широкого кола читачів.
Наукові ідеї Я.О. Гегузіна проникали далеко за межами університету, Харкова і України і живили наукові колективи багатьох країн. Цьому значно сприяли наукові семінари з нових проблем фізики реального кристала, які ним організовувалися на базі кафедри фізики кристалів. Всесоюзні семінарі з фізики спікання, радіаційної фізики, процесів переносу маси на поверхні твердих тіл, процесів в дифузійній зоні були дуже популярними і збирали кращих фахівців з багатьох країн світу.
Я.О. Гегузін був яскравою людиною, яка поєднувала у собі обдарованість вченого та художника, педагога та поета. Це вплинуло на формування тематики наукових досліджень кафедри, стиль взаємовідношень між співробітниками, викладачами та студентами кафедри, на їх ставлення до природи та науки, сформувало у всіх, хто з ним працював та вчився у нього, прихильність до простого, красивого і переконливого експерименту. Він створив не лише кафедру, а й широко відому наукову школу. Його найкращі учні, такі як Л.Н. Парицькая, Ю.С. Кагановський, В.П. Мацокін, Ю.І. Бойко, І.В. Воробйова, В.І. Кібець та багато інших теж стали відомими вченими, і їх дослідження внесли вагомий внесок у розвиток фізики твердого тіла. Після смерті Я.О. Гегузіна у 1987 році протягом 26 років кафедру очолював його учень – Віталій Іванович Кібець.
Кафедра фізики кристалів
Історичні кадри, що переносять нас у далекий 1964 рік...Рік народження нової потужної наукової школи...Школи реального кристалу
На кафедрі здобули освіту та отримали спеціальність “фізика” більше 800 студентів з України, Росії, Азербайджану, Болгарії, Німеччини, Югославії, В’єтнаму та країн Африки. Вихованці кафедри працюють у багатьох навчальних закладах, науково-дослідних інститутах міста Харкова та України, в Польщі, Словакії, Чехії, Німеччині, Ізраїлю, США.
Зараз на кафедрі працює 3 доктори фізико-математичних наук, професори та 6 кандидатів фізико-математичних наук, доцентів. Майже усі викладачі кафедри – її випускники. Багаторічним викладачем кафедри (за сумісництвом) був фізик-теоретик, професор, доктор фізико-математичних наук Василь Дмитрович Нацик – відомий спеціаліст в галузі низькотемпературної фізики пластичності та міцності твердих тіл. Він прийшов на кафедру з Фізико-технічного інституту низьких температур, і протягом майже 40 років викладав студентам кафедри новітні спеціальні курси, а в останні три роки і загальний курс "Основи теорії пружності та пластичності".
Кафедра є базовою кафедрою НТК “Інститут монокристалів” НАН України і має широкі та ефективні наукові стосунки з багатьма дослідницькими установами: НТК ФТІНТ НАН України (м. Харків), “Інститутом проблем матеріалознавства” НАН України (м. Київ), Об’єднаним інститутом ядерних досліджень (м. Дубна), Центром високих тисків Польскої Академії наук, Міжрегіональним центром по використанню пучків важких іонів (GANIL, Франція), Бар-Іланським університетом (Ізраїль).
Основним напрямком наукових досліджень кафедри і студентів, які навчаються на кафедрі, є вивчення рушійних сил, механізмів і кінетики масопереносу в реальних кристалах і на їх поверхнях та ефектів, що супроводжують цей процес.
Останнім часом на кафедрі спільно з кафедрою фізики низьких температур ведуться дослідження зі створення надпровідних при кімнатній температурі матеріалів, спільно з вченими інституту сцинтиляційних матеріалів ведуться дослідження зі створення нових сцинтиляційних матеріалів для реєстрації темної матерії.
Науковим колективом кафедри за роки існування підготовлено та захищено 8 докторських та 54 кандидатських дисертації, опубліковано більше ніж 1500 статей в наукових журналах СРСР, України та за кордоном. За результатами досліджень наукової школи видано п'ять монографій, якими широко користуються дослідники в галузі фізики твердого тіла як у нашій країні, так і за її межами.
Шедеври природно-наукової літератури
Для широкого кола читачів в Україні та за кордоном видані науково-популярні книги «Почему и как исчезает пустота» – три видання, «Живой кристалл» – чотири видання, «Очерки о диффузии в кристаллах» – три видання, «Капля» – чотири видання, «Пузыри». Всі ці книги відзначені преміями Всесоюзного товариства “Знання”. Одне із останніх виданнь усіх цих книжок відбулося в серії "Шедеври природно-наукової літератури" (2018-2019 роки), тобто ці яскраві книжки не втратили своєї вагомості та привабливості і донині.
Сьогодення
Наразі кафедра здійснює підготовку фахівців за двома напрямками: “Фізика кристалів” та “Фізика і технологія функціональних матеріалів”. В останньому випадку підготовка ведеться в колаборації з НТК “Інститут монокристалів” НАН України. Кафедра забезпечує викладання загальних курсів “Основи фізики конденсованого стану”, “Кристалофізика”, “Основи теорії пружності та пластичності твердих тіл” для студентів усіх спеціалізацій, а також 21 курс спеціалізації. В навчальному процесі викладачі кафедри використовують сучасні комп'ютерні технології та технології доповненої реальності. Доцентом кафедри І.М. Пахомовою розроблено 6 дистанційних навчальних курсів на базі центру електронного навчання ХНУ ім. В.Н. Каразіна та отримані сертифікати для їх використання.
Більшість студентів проходять практики та виконують курсові та дипломні роботи на базі Інституту монокристалів та Інституту сцинтиляційних матеріалів НАН України, м. Харків.
Захист магістерської роботи 2020 року Анастасії Орлової. Науковий керівник: Лебединський Олексій Михайлович
Випускники минулих років (сторінки у ResearchGate)
З 2013 року кафедру очолює Борис Вікторович Гриньов – вчений в області сцинтиляційного матеріалознавства, академік Національної академії наук України, директор Інституту сцинтиляційних матеріалів НАН України, член комітету з Державних премій України в галузі науки і техніки, член Європейської асоціації ядерної медицини з 1997 року, член інституту інженерів електроніки та електротехніки США з 2000 року, член Вченої ради Об'єднаного інституту ядерних досліджень, член міжвідомчої ради з наукового приладобудування, член координаційної Ради зі співробітництва НАН України з ЦЕРН та ОІЯД, заступник голови Північно-Східного наукового центру НАН і МОН України, лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки (1996 рік), Заслужений діяч науки і техніки України (1998 рік), Нагороджений орденом «За заслуги» III ступеня (2006 рік), II ступеня (2009 рік). Автор і співавтор 14 монографій, понад 650 статей, 140 винаходів і патентів.
З 2003 року під керівництвом Б.В.Гриньова винайдена низка нових
сцинтиляційних матеріалів, які можуть знайти своє застосування при
проведенні нових експериментів з фізики високих енергій.
Розроблена унікальна технологія вирощування, завдяки якій отримані
оптично однорідні монокристали з рекордними параметрами світловиходу
(12-16 ф/МеВ) для електромагнітних колориметрів нового покоління, що
використовуються у суперколайдері LHC, CERN (Швейцарія).
Невтомна енергія Бориса Гриньова спрямована на безліч проєктів у науці,
але є і декілька ліричних проєктів у талановитого науковця і керівника.
На YouTube каналі Борис Гриньов можна познайомитися із проєктами "Відчуй простір", "Все трапляється", "Летіти до тебе".
Багатогранність, невтомна енергія, працьовитість та підкорення нових
обріїв виділяють Бориса Гриньова серед пересічних громадян України.
International Conference for Young Professionals in Physics and Technology
April 26-30 2021
Конференція ICYPPT, що відбудеться 26-30 квітня 2021 р. на фізичному факультеті Харківського національного університету імені В. Н. Каразіна. На ICYPPT будуть представлені наукові доповіді студентів, молодих вчених та запрошених доповідачів на широкий спектр тем.
Кінцевий термін реєстрації: 7 березня 2021 року.
Кінцевий термін подання тез: 21 березня 2021 року.
Запрошуємо.
Детально про теми конференції, реєстраційну форму, орг. внесок та інше можна знайти в інформаційному листі або на сайті конференції.
У вересні команда інженерного тижня планує видати велику книгу «Наші. Інженерна історія України» і хоче запропонувати учням (від 12 до 18 років), стати її співавторами, взявши участь у конкурсі.
А щоб зацікавити їх це зробити, команда підготувала спеціальний урок: «Що винайшли українські інженери, і як ці винаходи змінили світ», який можуть провести, для учнів 7−11 класів, вчителі історії, літератури, або будь якого іншого предмету.
Конкурсні роботи приймаються до 7 березня 2021 року включно.
22 березня журі конкурсу оголосить імена учнів-переможців та перелік інженерів і винахідників, чиї історії ляжуть в основу кольорового видання та онлайн-платформи про українців, які змінили світ.
Доповнене ілюстраціями та тематичними інженерними завданнями, видання буде розіслано в 1000 бібліотек та презентовано в п’яти містах України та за кордоном.
Імена переможців увійдуть до списку співавторів книги. Також переможці отримають подарункові примірники книги та зможуть взяти участь у її презентації.
Зверніть увагу, що переможці конкурсу будуть визначатися за такими критеріями:
Повнота та достовірність наданої інформації.
Надана інформація свідчить про непересічність описаного інженера (винахідника).
Наведено цікаві факти біографії або історії застосування винаходу, які привертають увагу до постаті чи результатів роботи.
Перевагу буде віддано роботам, що представлятимуть
постать і винахід жінки-інженера, інженерів, які народилися або
працювали в регіоні учасника Конкурсу, інженерів, імена яких
не широковідомі в суспільстві, але які здійснили значний внесок у його
розвиток.
Заповни форму проєкту «Наші. Інженерна історія України» https://engineeringweek.org.ua/nashi/
Перше в історії відео з атомною роздільною здатністю, що демонструє формування кристалів солі в режимі реального часу
Дві нові техніки: відео в реальному часі з атомною роздільною здатністю та утримання атомів на вібруючих вуглецевих нанотрубках дозволяють дослідникам переглядати ніколи раніше не бачені деталі зародкоутворення кристалів.
Спостереження підтверджують теоретичні прогнози про те, як утворюються кристали солі, і можуть дати інформацію загальним теоріям про те, як утворюються різні впорядковані структури з невпорядкованої хімічної суміші.
Кристалічну структуру мають багато звичайних речей, таких як сніжинки, сіль на кожному столі, метали і навіть діаманти.
Кристали мають регулярні впорядковані структури і повторюють розташування молекул (атомів, йонів) із яких вони складаються.
Процес зростання з цього невпорядкованого стану до впорядкованого відомий як зародкоутворення кристалів, і хоча він вивчався століттями, точний перебіг на атомному рівні ніколи не було підтверджено експериментально до цього часу. Річ у тому, що зародкоутворення кристала полягає в тому, що це динамічний процес, і спостереження за його розвитком є настільки ж важливими, як і спостереження за його структурою. На щастя, дослідники хімічного факультету Токійського університету вирішили цю проблему за допомогою електронної мікроскопії в режимі реального часу або SMART-EM.
"Одна зі студенток нашого магістра, Масая Сакакібара, використовувала SMART-EM для вивчення поведінки хлориду натрію (NaCl) - солі", - сказала доцент проекту Такаюкі Накамуро. «Щоб утримувати зразки на місці, ми використовуємо вуглецеві наногорби товщиною атомів - одне з наших попередніх винаходів. З приголомшливими відео, знятими Сакакібарою, ми відразу помітили можливість вивчити структурні та статистичні аспекти зародження кристалів у деталях».
Відео, записане у внутрішній частині вібруючої конічної вуглецевої нанотрубки при 20–40 мс (1/кадр) з точністю локалізації <0,1 нм.
Стаття: Takayuki Nakamuro, Masaya Sakakibara, Hiroki Nada, Koji Harano, Eiichi
Nakamura, "Capturing the Moment of Emergence of Crystal Nucleus from
Disorder," Journal of the American Chemical Society: January 21, 2021, doi:10.1021/jacs.0c12100. Link
Основи теорії росту кристалів: навч. посіб. / В. В. Богданов ; Харк. нац. ун-т ім. В. Н. Каразіна. - Х. : ХНУ ім. В. Н. Каразіна, 2010. - 313 с. : рис., табл. - Бібліогр.: с. 312.
У 1801 році Томас Юнг (1773-1829), ввівши «Принцип суперпозиції»,
першим пояснив явище інтерференції світла, запропонував термін
«інтерференція» (1803) і пояснив «барвистість» тонких плівок (бензин на поверхні води) . Він також
виконав перший демонстраційний експеримент зі спостереження
інтерференції світла, отримавши інтерференцію від двох щілинних джерел світла (1802).
У симуляції можна змінювати відстань між щілинами, робити паузу на кожному етапі симуляції, що дає можливість візуалізувати накладання максимумів, і зрозуміти умови виникнення інтерференційної картини.
Експеримент і пояснення інтерференції на двох щілинах (російська мова).
