Главные научные результаты, полученные учеными НИИ ЯП БГУ в 2005 г. в области фундаментальных научных исследований

- Впервые экспериментально получена генерация перестраиваемого по частоте рентгеновского излучения, образуемого электронами низких энергий в кристаллах. Разработка рентгеновских источников с перестройкой частоты направлена на использование в терапии рака и маммографии.

- Впервые показано, что в шаровых скоплениях звезд вероятность захвата первичных черных дыр звездами повышается в миллиарды раз по сравнению с поглощением черных дыр звездами Галактик. Получены новые ограничения на распространенность первичных черных дыр в модели Вселенной с дополнительным измерением и на его размеры. Описано поглощение радиационно доминированного космологического фона первичными черными дырами в рамках модели Вселенной с дополнительными измерениями. Полученные результаты важны для решения проблемы рождения и эволюции Вселенной.

- Продолжены экспериментальные исследования явления вращения спина дейтрона в однородной изотропной среде. В апреле 2005 г. в Кельнском университете совместно с группой ученых из COSY проведен эксперимент по изучению взаимодействия поляризованного дейтронного пучка с неполяризованной углеродной мишенью. Целью эксперимента была проверка возможности использования экспериментальной установки для исследования этого явления.

- Впервые предложена физически непротиворечивая процедура квантования электромагнитного поля, взаимодействующего с квантовой точкой (КТ). В результате показано, что неклассический свет при взаимодействии с КТ не сводится к совокупности фотонов, а представляет новый тип квазичастиц (связанные состояния фотонов и экситонов КТ). Впервые предсказан принципиально новый тип оптической дисперсии - дисперсия фотонных состояний света в системах КТ. Эффект позволяет управлять квантово-статистическими свойствами света, что открывает принципиально новые возможности в реализации оптических компьютеров и наноразмерных систем квантовой информатики.

- Построена теория наноразмерной антенны на основе углеродной нанотрубки. Предложена модификация наноразмерной антенны на основе тороидальной углеродной нанотрубки. Эта антенна является источником магнитодипольного излучения и, тем самым, аналогом макроскопической рамочной антенны. В результате предложен класс эффективных наноантенн, охватывающих широкий частотный диапазон от терагерцового до ультрафиолетового. Практическое значение указанного результата связано, в частности, с интенсивным освоением терагерцового диапазона.

Главные научные результаты, полученные учеными НИИ ЯП БГУ в 2006 г. в области фундаментальных научных исследований

- Создан макет объемного лазера на свободных электронах (ОЛСЭ-250) в 3-см диапазоне длин волн. Получена генерация излучения в области 8,3-8,6 ГГц с мощностью на уровне ~10 кВт в сеточном резонаторе с разным числом нитей в поперечном сечении с энергией электронного пучка в диапазоне 200-250 кэВ. Проведены экспериментальные исследования параметров, обеспечивающих перестройку частоты в ОЛСЭ в области энергий электронов 200-250 кэВ и величины магнитного поля 1,1-1,7 Тл.

- Разработан эффективный метод отклонения быстрых заряженных частиц изогнутыми кристаллами, предназначенный для исследования возможностей очистки гало пучка Большого Адронного Коллайдера на стадии запланированной его модернизации с целью повышения светимости.

- Развита теория аккреции релятивистской космологической плазмы на первичные черные дыры, предсказываемые теориями с дополнительным пространственным измерением. Получены новые, существенно боле строгие, чем существовавшие ранее ограничения на распространенность первичных черных дыр в теориях с дополнительным пространственным измерением, основанные на данных измерения интенсивности диффузного космического гамма-фона, избытка антипротонов, а также на данных первичного нуклеосинтеза и остаточной ионизации водорода.

- Впервые предложен метод создания мономолекулярного источника когерентного излучения в терагерцовом диапазоне длин волн (мономолекулярной лампы бегущей волны, нанолазера на свободных электронах) на основе черенковского и осцилляторного механизмов развития излучательной неустойчивости. Создание таких источников позволит использовать их в качестве базовых элементов наноэлектроники, а также позволит вводить излучение локально в изучаемые или обрабатываемые микро- и нано-объекты.

- Построена теория рассеяния квантового света одиночной квантовой точкой с учетом эффектов локального поля. Вычислена амплитуда рассеяния вперед и показано, что она является оператором в пространстве квантовых состояний света. Это означает трансформацию квантовой статистики света при его взаимодействии с квантовой точкой. В частности, физические амплитуды рассеяния для когерентной и некогерентной компонент света оказываются различными. Полученные результаты открывают возможность реализации принципиально новых устройств и приборов квантовой оптики на основе наноструктурированных искусственных материалов.

Главные научные результаты, полученные учеными НИИ ЯП БГУ в 2007 г. в области фундаментальных научных исследований

- Обоснована возможность объемного отражения частиц высоких энергий несколькими кристаллическими плоскостями одного кристалла в условиях движения под малым углом к кристаллической оси.

- Показано, что вклад Т, Р нечетных ядерных сил в поворот спина нейтронов, дифрагирующих в нецентросимметричном кристалле, возможно наблюдать в области резонанса лантана 139La.

- Предложена модель темной энергии, основанная на вакуумных флуктуациях скалярного поля.

- Теоретически исследовано тепловое излучение из однослойной углеродной нанотрубки конечной длины в ближней и дальней зонах. Продемонстрировано формирование дискретного спектра в металлических углеродных нанотрубках в терагерцовом диапазоне из-за отражений сильно замедленных поверхностных плазмонных мод от краев углеродной нанотрубки. Предложена концепция углеродной нанотрубки как тепловой антенны.

Главные научные результаты, полученные учеными НИИ ЯП БГУ в 2008 г. в области фундаментальных научных исследований

- Создана теория поглощения белых карликов шестимерными первичными черными дырами, которая позволила показать, что факт существования белых карликов свидетельствует о безопасности экспериментов по рождению шестимерных черных дыр, готовящихся на Большом адронном коллайдере в ЦЕРНе.

- В рамках эйконального приближения получены расчетные формулы для описания эффекта двулучепреломления дейтонов при рассеянии на мишенях, содержащих легкие ядра, в области энергий сотни мегаэлектронвольт – единицы гигаэлектронвольт.

- Определены оптимальные условия проведения на ускорителе SPS CERN эксперимента по наблюдению недавно предсказанного эффекта многократного объемного отражения частиц в изогнутом кристалле. Предсказана возможность увеличения вероятности захвата частиц в режим каналирования при помощи создания тонкого аморфного слоя двуокиси кремния в кремниевой подложке методом SIMOX (Separation by IMplanted OXygen).

- Установлены волноводные и резонансные антенные свойства многослойных углеродных нанотрубок в терагерцовом и дальнем инфракрасном диапазонах. Показано, что в видимом частотном диапазоне имеет место слабая зависимость электромагнитного отклика от частоты для толстых (5 - 100 нм в диаметре) многослойных нанотрубок.