Кафедра фізики твердого тіла та оптоелектроніки

Завідувач кафедри – Трубіцин Михайло Павлович, доктор фізико-математичних наук, професор.

Професорсько-викладацький склад:
доктор фізико-математичних наук, професор Волнянський Михайло Дмитрович;
доктор фізико-математичних наук, професор Моісеєнко Василь Миколайович:
доктор фізико-математичних наук, професор Панченко Тетяна Василівна;
кандидат фізико-математичних наук, доцент Дергачов Михайло Петрович;
кандидат фізико-математичних наук, доцент Пляка Сергій Миколайович;
кандидат фізико-математичних наук, доцент Швець Тетяна Василівна;
асистент Сєтов Євген Анатолійович.

У 1936 р. на фізико-математичному факультеті Дніпропетровського університету учнем академіка А.Ф. Іоффе проф. А.М. Вендеровичем організовується кафедра електрофізики з метою проведення фундаментальних досліджень електричних властивостей діелектриків. У 1944 р. кафедра відновлює свою діяльність у складі фізико-математичного факультету. Завідувачем призначається доцент Коломойцев Ф.І. В період 1949-1952 рр. він навчається в докторантурі Фізичного інституту АН СРСР ім. Лебедєва і визначає перспективні напрями досліджень для кафедри. У 1962 р. на чолі кафедри електрофізики стає проф. Синяков О.В. У 60-і роки вивчаються напівпровідникові оксидні феромагнітні сполуки – ферити, розробляються принципово нові керамічні нелінійні резистори на основі складних оксидів, розпочинаються дослідження сегнетоелектричних кристалів титанату барію.

Створення нових джерел випромінювання – лазерів – визначило потребу в матеріалах, за допомогою яких можна генерувати випромінювання і керувати їм. Виникає новий напрямок у науці і техніці – оптоелектроніка. На кафедрі електрофізики впроваджуються методики вирощування монокристалів шляхом витягування з розплаву. У 1965 р. одними з перших вирощуються кристали германату вісмуту. У 1966 р. у павільйоні «Фізика» АН СРСР демонструються прилади, розроблені на кафедрі електрофізики. Датчики вологості одержують срібну і бронзову медаль Виставки досягнень народного господарства СРСР.

У 1978 р. завідувачем кафедри стає проф. Кудзін А.Ю. Він розпочинає великомасштабні фундаментальні та прикладні дослідницькі роботи з росту кристалів. Зміцнюються зв'язки з провідними вузами і науковими центрами країни. У 1985 р. фізичний факультет переїжджає в новий корпус, створюється 15 навчальних і наукових лабораторій, у тому числі 2 ростові і 1 технологічна. Розвиток матеріальної бази дозволяє застосовувати високотемпературний синтез, підвищити якість і збільшити об'єм вирощуваних кристалів.

Кристали активних діелектриків, вирощені в НДЛ ФКАД

У 1987 р. при кафедрі створюється галузева лабораторія кристалів світловодних засобів зв'язку, що надалі переростає в самостійну науково-виробничу фірму «Елент А». У 1988 р. кафедра електрофізики проводить четверту Всесоюзну школу-семінар з сегнетоеластиків. Саме в той час остаточно склалася наукова школа кафедри електрофізики «Фізика активних діелектриків і елементи на їх основі», яка відома в нашій країні та за кордоном. У 1989 р. при кафедрі створюється науково-дослідна лабораторія «Фізики кристалів активних діелектриків» (НДЛ ФКАД) під науковим керівництвом проф. Кудзіна А.Ю.

У 1998 р. завідувачем кафедри стає проф. Волнянський М.Д. Розвиваються дослідження в області слабополярних сегнетоелектриків. З ініціативи кафедри в Дніпропетровську проводиться IV Українсько-Польський симпозіум з фазових переходів і сегнетоелектричних явищ.

З роками тематика і методи наукових досліджень, перелік дисциплін, що читаються студентам відповідно потребам економіки країни, вийшли за рамки терміну «електрофізика». У 2001 р. кафедра змінює свою назву і стає кафедрою фізики твердого тіла. Очолює кафедру проф. Дуда В.М. У 2008 р. відбувається її об’єднання з кафедрою оптоелектроніки ДНУ. Відтепер це – кафедра фізики твердого тіла та оптоелектроніки. Її завідувачем обрано проф. Трубіцина М.П.

Спеціальності та рівні, за якими освіти ведеться підготовка:
Кафедра випускає бакалаврів, спеціалістів, магістрів, готує аспірантів та докторантів за спеціальностями «104 Фізика та астрономія» та «105 Прикладна фізика та наноматеріали».

У рамках угоди між Дніпровським національним університетом ім. Олеся Гончара та Університетом Кобленц-Ландау (м. Майнц, Німеччина) за Програмою академічних обмінів «Еразмус+» студенти, що навчаються у ДНУ ім. Олеся Гончара за вибором «Функціональні матеріали» за спеціальностями «104 Фізика та астрономія» та/або «105 Прикладна фізика та наноматеріали» мають можливість вивчати курси за спеціальністю «Хімія та фізика функціональних матеріалів» в Університеті Кобленц-Ландау протягом семестру. Учасникам надається стипендія у розмірі 800 євро на місяць та покриваються транспортні витрати у розмірі 275 євро.

 

Згідно з угодою про спільне навчання між ДНУ ім. Олеся Гончара та Університетом Кобленц-Ландау кафедра фізики твердого тіла та оптоелектроніки готує магістрів за програмою двох дипломів.

Навчання проводиться:

• протягом 2 семестрів на факультеті математики та природничих наук Університету Кобленц-Ландау за спеціальністю «Хімія та фізика функціональних матеріалів»
• а також протягом 2 семестрів на кафедрі фізики твердого тіла та оптоелектроніки ДНУ – за вибором «Функціональні матеріали» за спеціальностями «104 Фізика та астрономія» та/або «105 Прикладна фізика та наноматеріали».

Після закінчення навчання випускники отримують два дипломи:

Диплом магістра Університету Кобленц-Ландау

Згідно з угодою про спільне навчання між Дніпровським національним університетом ім. Олеся Гончара (ДНУ) та Педагогічним університетом ім. Комісії національної освіти в Кракові, кафедра фізики твердого тіла та оптоелектроніки готує магістрів за програмою двох дипломів.

Навчання проводиться:

• на стаціонарному відділенні Математично-фізично-технічного факультету Краківського педагогічного університету за спеціальністю «Оптоелектроніка»
• а також на кафедрі фізики твердого тіла та оптоелектроніки ДНУ – за вибором «Твердотільна оптоелектроніка» за спеціальностями «104 Фізика та астрономія» та/або «105 Прикладна фізика та наноматеріали»

Після закінчення навчання випускники отримують два дипломи:

У 2018 році відбувся перший випуск магістрів за програмою двох дипломів ДНУ ім. Олеся Гончара та Педагогічного університету в Кракові. Зараз завершується оформлення угоди про спільне навчання аспірантів в ДНУ ім. Олеся Гончара та в Педагогічному університеті в Кракові.
 
Основні дисципліни, що викладаються кафедрою:
Загальні курси фізики: «Електрика та магнетизм», «Оптика», «Атомна і ядерна фізика».
Класичні спецкурси: «Фізика твердого тіла», «Фізика діелектриків», «Фізика напівпровідників», «Коливання та хвилі».

Нові спецкурси:
 а) з актуальних проблем фізики конденсованого стану: «Функціональні та інтелектуальні матеріали», «Наноматеріали та нанотехнології», «Нелінійні властивості твердих тіл», «Радіоспектроскопія твердого тіла»;
 б) з прикладних проблем оптоелектроніки: «Вступ до квантової оптики», «Квантова радіофізика та нелінійна оптика», «Фізичні принципи оптоінформатики», «Метаматеріали», «Сенсоріка», «Лазерна техніка та технології», «Матеріали для оптоелектроніки», «Основи оптоелектроніки «Твердотільні системи перетворення та відображення оптичної інформації», «Просторові ефекти в нелінійних оптичних системах зі зворотнім зв'язком», «Оптичні та нелінійно-оптичні явища у напівпровідниках та діелектриках», «Волоконно-оптичні датчики».

Курси з вивчення сучасних методів досліджень та аналізу результатів: «Методи та техніка експерименту». 

Місця роботи випускників
Випускники кафедри з успіхом працюють у закладах науки та освіти, у сфері високотехнологічного виробництва й оптоволоконного зв`язку, в області комп`ютерних технологій, сенсорики, лазерної техніки, оптоінформатики й функціональної електроніки. Якісна освіта дозволяє нашим випускникам продовжити навчання й працювати за кордоном в престижних наукових центрах, серед яких Вроцлавська Політехніка (Польща), Університет ім. І.Кеплера (Австрія), Дельфтський університет (Нідерланди), Університети м. Галле, Дортмунд (Німеччина) та ін.

У теперішній час науковці кафедри вирощують кристали складних оксидів (сцинтилятори Bi4Ge(Si)3O12, акустооптики ТеО2, РbМоО4, фоторефрактивні матеріали Bi12Ge(Si)O20 та ін.) за методом Чохральського; досліджують фізичні характеристики кристалів поблизу фазових переходів; розроблюють технології отримання тонких плівок, багатошарових, квантоворозмірних напівпровідникових та діелектричних структур; створюють нові нанокомпозитні матеріали на основі об’ємних і плівкових синтетичних опалів, інфільтрованих люмінофорами, металами та нелінійно-активними діелектриками.

Процес напилення та мікроструктура тонких плівок натрій-вісмутового титанату

Глобулярні фотонні кристали на основі синтетичних опалів

Кафедра підтримує наукові зв’язки з провідними закордонними науковими центрами Великобританії, Німеччини, Польщі, Литви та ін. 

На базі кафедри проводяться дослідження вільних від свинцю кристалів сімейства перовскіту в рамках угоди про співробітництво між ДНУ ім. Олеся Гончара і Краківським педагогічним університетом.

На кафедрі ведеться виховна робота зі студентами з метою формування їх особистості та інтелектуального розвитку. Працює два наукових гуртка – з оптичних явищ у конденсованих системах (кер. проф. Моісеєнко В.М.) та з фізики активних діелектриків (кер. проф. Панченко Т.В.). Студенти беруть участь у міжнародних і регіональних наукових конференціях, конкурсах й інших творчих та спортивних заходах. 

Викладачами кафедри систематично проводиться профорієнтаційна робота з випускниками шкіл, для школярів старшокласників та для студентів 1-2-го курсів проводяться екскурсії лабораторіями кафедри.