Аспирант НИЯУ МИФИ на три месяца стал гостевым ученым в научном институте Дрездена

Получить возможность поработать над своим проектом в известном международном научном центре – задача непростая для аспиранта российского вуза. В багаже должны быть научные публикации, выступления на конференциях, хорошее знание иностранного языка, но даже при этом необходимо пройти довольно жесткий отбор.

Однако для молодого ученого НИЯУ МИФИ, аспиранта кафедры теоретической ядерной физики Института ЛаПлаз Василия Тульского это не составило больших трудностей. На три месяца он стал приглашенным ученым в Институте физики сложных систем имени Макса Планка (Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems или MPI PKS) в германском городе Дрезден. Этой весной он подал заявку, летом получил одобрение и уже в начале сентября прибыл на новое место работы.

После возвращения Василий поделился впечатлениями от поездки, рассказал об опыте работы в многонациональном научном коллективе, о новых результатах своих исследований:

– Поездка в Дрезден стала возможной благодаря гостевой программе института MPI PKS. В настоящее время мы с моим научным руководителем, профессором кафедры теоретической ядерной физики Института ЛаПлаз С.В. Попруженко ведем совместную работу с коллегами из этого института.

За три месяца плодотворной работы в качестве приглашенного ученого в проекте «Генерация терагерцового излучения при взаимодействии атомов с сильным лазерным полем» («THz radiation induced by atoms interacting with a strong laser field») был разработан подход к решению задачи низкочастотного излучения плазмы, генерируемой под действием лазерного импульса высокой интенсивности. Излучение терагерцового диапазона частот имеет довольно широкий спектр приложений. Так, например, оно может использоваться в неинвазивной (неповреждающей) спектроскопии в биологии и медицине, в сканирующих охранных системах, для выстраивания молекул, для которых частоты вращательных переходов лежат в соответствующем диапазоне, для генерации спиновых волн в кристаллах.

В настоящее время предложено несколько различных схем генерации терагерцовых волн, одна из наиболее перспективных основана на ионизации газовой среды с помощью сильного лазерного поля. Именно этот подход позволяет создать компактный (настольный) источник сравнительно большой мощности. Недавние эксперименты с ионизацией газа двухцветным лазерным полем (т.е. состоящим из основной частоты и ее второй гармоники, на которую обычно приходится порядка 5% полной интенсивности) линейной поляризации показывают КПД перехода энергии лазера в энергию ТГц излучения на уровне 0.01%, что является довольно высокой величиной, учитывая большую мощность исходного лазерного импульса.

Предложенный в прошлом году китайскими экспериментаторами подход с применением круговой поляризации ионизирующих полей вместо линейной приводит к значительному увеличению интенсивности ТГц излучения. Это явление мы и описывали теоретически во время моего визита в Дрезден. Полученные результаты были представлены на конференции Atomic Physics Workshop 2017, проходившей в MPI PKS с 27 ноября по 1 декабря. В будущем я планирую продолжить работу в этом направлении, совершенствуя и уточняя нашу модель, чтобы подобрать параметры, оптимальные для будущего эксперимента.

Хочу отметить, что Институт Макса Планка предоставил прекрасное рабочее место, возможность снять комнату в гостевом доме на территории института и ежемесячную стипендию размером €1365. Также сотрудники гостевой программы помогли оформить необходимую медицинскую страховку. Приятным бонусом оказалась возможность принимать участие во всех внутренних конференциях без оплаты оргвзноса.

Работая в MPI PKS, я окунулся в очень пестрый многонациональный коллектив. В моем офисе были постдоки из Индии, Вьетнама, Китая. При возникновении каких-либо вопросов или проблем все решалось быстро и легко. Помимо работы над собственной задачей мы обсуждали и проекты друг друга, советовались, делились опытом.

Каждый понедельник мы делали доклады на семинаре научной группы, рассказывая о текущих успехах в нашей задаче и планах на будущее. Такие семинары крайне полезными, потому что именно на них можно получить ценные замечания и советы.

В целом работа в Дрездене произвела на меня очень положительное впечатление. Хорошее рабочее место с легким доступом ко всем необходимым программам, мощная сеть суперкомпьютеров – все это позволило мне существенно продвинуться в решаемой мною задаче и дало плодотворную почву для дальнейших исследований. Кроме того, этот визит был, конечно, ценным опытом жизни в другой стране и работы в международном коллективе.