Cотрудники института

Смирнов Александр Ильич
зав. отделом,
д.ф.-м.н., профессор

Образование:
Горьковский государственный университет им. Н.И. Лобачевского,
 год окончания:  1977,
 специальность: радиофизика,
докторская диссертация: «Дифракция электромагнитных волн в неоднородных нелинейных средах», 1998г..
Профессор, присуждено в 2001 году.

Область научных интересов:
Когерентная и нелинейная оптика, физика высокотемпературной плазмы и УТС, физика низкотемпературной плазмы, физические методы медицинской диагностики.

Профессиональная карьера:
С 1977г. и по настоящее время работает  в Институте прикладной физики РАН, последовательно пройдя должности от стажера-исследователя до зав. отделом.

Членство в профессиональных организациях:

• член РНК URSI,
• член экспертного совета РФФИ  по  Физике плазмы,
• член диссертационного совета Д212.166.07 в ННГУ,
• член диссертационного совета Д002.069.02 в ИПФ РАН

Награды, премии, гранты:

• Благодарность президента Российской академии наук (1999),
• Лауреат премии Нижнего Новгорода в области образования за работу "Система подготовки высококвалифицированных научных кадров" (2006).

Педагогическая деятельность:
На факультете "Высшая школа общей и прикладной физики" ( ННГУ) разработал и читает курсы лекций:
1) Электродинамика сплошных сред,
2) Асимптотические методы в теории распространения и дифракции коротких волн.

Количество публикаций:
Около 100 статей в реферируемых журналах

Наиболее значительные работы и результаты:
Среди результатов, полученных с 2014 по 2018 гг., можно выделить следующие:

1. Исследованы особенности генерации второй гармоники наночастицами, изготовленными из диэлектрических центросимметричных материалов с большим показателем преломления. В рамках феноменологической модели квадратичной нелинейной восприимчивости (при учете как поверхностных, так и объемных нелинейных источников) с помощью аналитических методов и численного моделирования описан процесс генерации второй гармоники лазерного излучения кремниевыми наночастицами, возбуждаемыми волной накачки в диапазоне частот между низшими магнито и электродипольными Ми резонансами. Для случая, когда в линейном приближении в поле рассеяния доминируют магнитодипольная и электродипольная моды, проанализирован вклад различных нелинейных источников в диаграмму направленности второй гармоники. Проведенный анализ показал, что в мультиполярном разложении поля излучения второй гармоники определяющими являются дипольные и квадрупольные моды, соответствующие двум аксиально-симметричным электрическим квадруполям, электрическому диполю и магнитному квадруполю. Их интерференция может обеспечить высокую направленность рассеянного на удвоенной частоте поля.

Daria Smirnova, Alexander I Smirnov, Yuri S Kivshar. “Multipolar second-harmonic generation by Mie-resonant dielectric nanoparticles” , PHYSICAL REVIEW A, Vol. 97, Iss. 1 — January 2018, 013807 (2018).

2. Предложен способ, позволяющий оценить радиационные потери при столкновении солитоноподобного образования с фазовой сингулярностью. Показано, что при определенных условиях взаимодействие вихревых пар с ядром одиночного квантового вихря сопровождается достаточно интенсивным излуче- нием звуковых волн, из-за чего нарушаются условия применимости развитой асимптотической теории. В частности, на конкретном примере наглядно продемонстрировано, как радиационные потери приводят к трансформации пары вихрь–антивихрь в безвихревой двумерный темный солитон, т. е. к аннигиляции фазовых сингулярностей.

LA Smirnov, AI Smirnov, VA Mironov. " Scattering of a vortex pair by a single quantum vortex in a Bose–Einstein condensate". Journal of Experimental and Theoretical Physics 122 (1), 17-31 (2016);
Lev A.Smirnov and Alexander I. Smirnov. "Scattering of two-dimensional dark solitons by a single quantum vortex in a Bose-Einstein condensate”// Phys. Rev. A, 92, 013636 (2015).

3. Изучены механизмы резонансной генерации второй гармоники инфракрасного излучения покрытой графеном диэлектрической наночастицей сферической формы. Получены аналитические выражения для мультиполей, характеризующих излучение на второй гармонике, и показано, что диаграммой направленности нелинейного рассеяния можно управлять, изменяя частоту и пространственное распределение поля накачки.

Daria. A. Smirnova, Ilya. V. Shadrivov, Andrey. E. Miroshnichenko, Alexander. I. Smirnov, and Yuri. S. Kivshar. // Second-harmonic generation by a graphene nanoparticle , Phys. Rev. B 90, 035412-7 (2014).

4. Исследованы процессы возбуждения в многослойном графене квазиповерхностных мод, обладающих малыми радиационными потерями, полем падающей фазово-синхронной электромагнитной волны. Показано, что в такой системе могут существовать долгоживущие диссипативные плазмон-солитонные структуры.

Daria. A. Smirnova, Ilya. V. Shadrivov, Alexander. I. Smirnov, and Yuri. S. Kivshar. // Dissipative plasmon-solitons in multilayer graphene, Laser & Phot. Rev. 8, 291-296 (2014).

5. Разработана методика ближнепольной нелинейно-оптической диагностики высокого разрешения расположенных на поверхности золотых наночастиц. Она основана на сравнении экспериментальных данных о пространственном распределении интенсивности двухфотонной люминесценции при сканировании поверхности иглой атомно-силового микроскопа, облучаемой фемтосекундными лазерными импульсами, с результатами численного FDTD расчета.

D.A. Yashunin, N.V. Ilin, A.N Stepanov, A.I Smirnov. // Two-photon luminescence imaging by scanning near-field optical microscopy for characterization of gold nanoparticles, J. Phys. D: Appl. Phys., v. 47 (2014).