Balykin, Viktor I.

Viktor Ivanovič Balykin (narozen 1. ledna 1947 ) je ruský fyzik , profesor, doktor fyzikálních a matematických věd, vedoucí laboratoře laserové spektroskopie na Ústavu spektroskopie Ruské akademie věd , člen Americké fyzikální společnosti .

Životopis

V roce 1971 absolvoval Moskevský institut fyziky a technologie .

V letech 1971-1974 - postgraduální studium na Ústavu spektroskopie Ruské akademie věd.

V roce 1980 obhájil doktorskou práci pod vedením profesora V. S. Letochova na téma: „Fluorescenční detekce jednotlivých atomů a radiační ochlazování atomů rezonančním laserovým zářením“.

V roce 1994 obhájil doktorskou práci na téma: "Vliv sil světelného tlaku laserového záření na pohyb atomů a iontů."

Od roku 1989 do roku 1991 byl členem Nadace Alexandra Humboldta (Alexander von Humdoldt-Stiftung) na univerzitě v Heidelbergu v Německu. V letech 1991 až 1993 působil na Univerzitě v Kostnici v Německu jako vedoucí vědecký pracovník.

V letech 1996-1997 působil na University of Tokyo (University of Electro-Communication), Japonsko, jako profesor na univerzitě.

Vědecká činnost

Vědecká činnost VI Balykina je věnována studiu základních procesů interakce laserového záření s neutrálními atomy, nabitými částicemi a nanoobjekty.

Experimentální a teoretické studie podmínek rezonanční interakce laserového záření s neutrálními atomovými částicemi, vedoucí k efektivní výměně hybnosti mezi atomem a zářením, posloužily jako základ pro všechny následující studie [1] . První aplikací vyvinutých schémat cyklické interakce laserového světla s atomovými částicemi bylo laserové chlazení volných neutrálních částic [2] . V. I. Balykin se zaměstnanci své laboratoře poprvé na světě předvedl laserové chlazení neutrálních atomů. Myšlenka laserového chlazení neutrálních atomů byla po úspěšných experimentech s atomovými paprsky přenesena na nabité atomové částice – ionty. Ve společných experimentech s Institutem pro jaderný výzkum (Heidelberg, Německo) byly provedeny průkopnické práce na laserovém chlazení relativistických iontových svazků lithia a berylia v úložném prstenci (Test Storage Ring v Heidelbergu [3] ) [4] .

Po cyklu prací o laserovém ochlazování atomů a iontů následovala etapa prací V.I.Balykina o vlivu světelných tlakových sil na atomy, což vedlo k tomu, že se ve fyzice objevil nový typ optiky - optika neutrálních atomových paprsků , tzv. - atomová optika [5] [6] . Analogicky s konvenční optikou zkoumá atomová optika možnost fokusace, odrazu, koherentního štěpení, difrakce, interferometrie atomového paprsku a lokalizace atomových souborů. Možnosti atomové optiky jsou mnohem širší ve srovnání s jinými typy optiky hmotných částic (elektronických a neutronových) díky přítomnosti vnitřní struktury v atomu. VI Balykin a kolegové z jeho laboratoře prováděli experimenty se zaostřováním atomových paprsků laserovým světlem s rozlišením přesahujícím vlnovou délku světla. Jsou studovány konfigurace laserových polí schopných hlubokého (v řádu nanometrů) zaostřování atomů. Jsou studována schémata zrcadlového odrazu atomů gradientní silou povrchové vlny. Je demonstrována kvantově-stavově selektivní reflexe a koherentní odraz atomů. Rezonátor pro atomové de Broglieho vlny, podobný optickému rezonátoru, byl teoreticky zkoumán s nahrazením hmotných zrcadel světlem indukovaným; je ukázána možnost silné degenerace atomů v rezonátorovém módu, podobně jako degenerace fotonů. Jsou navržena schémata atomárních disperzních prvků. Byl objeven a studován optický Stern-Gerlachův jev, který vede k rozdělení atomového paprsku v laserovém poli. Je ukázána možnost vytvoření koherentního splitteru založeného na Stern-Gerlachově jevu pro atomy ve stojaté světelné vlně. Teoreticky a experimentálně prozkoumána schémata atomových pastí, umožňujících lokalizaci jednoho atomu [7] .

Kromě zásadního zájmu mají výzkumy prováděné v atomové optice a s ultrachladnými atomy také velký praktický význam. Například hluboké zaostření atomů je metoda pro vytváření atomových a molekulárních nanostruktur; nové generace kvantových frekvenčních standardů jsou vytvářeny na bázi ultrachladných atomů; zrcadlový odraz atomových paprsků a jejich koherentní štěpení je základem atomové interferometrie, která umožňuje vytvořit novou generaci citlivých detektorů gravitačního pole [8] [9] .

První praktickou aplikací metod atomové optiky bylo vytvoření atomicko-molekulárních nanostruktur na povrchu. Byly studovány přístupy v nanotechnologiích založené na principu „zdola nahoru“ založené na tom, že vytvořený nanoobjekt je „sestaven“ z jednotlivých atomů, molekul, biologických buněk atd. [10] . Byl vytvořen atomový nanolitograf, který umožňuje transformaci objektů mikrosvěta na objekty nanosvěta, což je prototyp slavného stroje Richarda Feynmana : škálovatelného výrobního systému, který by mohl být vyroben, který bude vyrábět jeho menší repliku) [11] .

Výzkum V. I. Balykina a jeho spolupracovníků o procesech interakce laserového záření s nanoobjekty zahrnuje řízení šíření světla a jeho lokalizaci v nanometrovém měřítku, což patří mezi klíčové úkoly v různých aplikacích: nanometrové rozlišení optické mikroskopie, optická litografie, fotonika integrovaných systémů, efektivní interakce světla s nanoobjekty.

Ocenění

• Cena D. S. Rožděstvenského (spolu s V. S. Letochovem , V. G. Minoginem , za rok 2001) - za cyklus prací "Laserové chlazení a zachycování atomů"
• Humboldtova cena

Poznámky

1. ↑ V. I. Balykin, G. I. Bekov, V. S. Letokhov, V. I. Mishin „Laserová detekce jednotlivých atomů“ UFN 132 293–344 (1980 ) Staženo 27. dubna 2020. Archivováno z originálu 1. ledna 2020. (neurčitý)
2. ↑ Balykin V I, Letokhov V S, Minogin V G "Chlazení atomů tlakem laserového záření" Phys . Získáno 27. dubna 2020. Archivováno z originálu dne 22. října 2020. (neurčitý)
3. ↑ Test Storage Ring v Heidelbergu . Archivováno z originálu 24. ledna 2013. (neurčitý)
4. ↑ S. Schröder et.al, "První laserové chlazení relativistických iontů v zásobním prstenci", Phys. Rev. Lett. 64, 2901-2904 (1990) . (neurčitý)
5. ↑ Balykin V I, Letokhov V S "Laserová optika neutrálních atomových paprsků" UFN 160 (1) 141–154 (1990) . Získáno 27. dubna 2020. Archivováno z originálu dne 18. září 2020. (neurčitý)
6. ↑ Victor I. Balykin a Vladilen S. Letokhov "Laser Optics of Neutral Atomic Beams", Physics Today, Vol. 4, str. 23, 1989 . Archivováno z originálu 17. ledna 2013. (neurčitý)
7. ↑ VI Balykin, VG Minogin a VS Letokhov „Elektromagnetické zachycení studených atomů“ Rep. Prog. Phys. 63 1429 (2000) . Archivováno z originálu 17. ledna 2013. (neurčitý)
8. ↑ V. I. Balykin „Ultracold atoms and atomic optics“ UFN 181 875–884 (2011) . Staženo 27. dubna 2020. Archivováno z originálu dne 20. září 2020. (neurčitý)
9. ↑ V. I. Balykin „Atomová optika a její aplikace“ Bulletin Ruské akademie věd, 81, č. 4, 291–315 (2011) . Archivováno z originálu 24. ledna 2013. (neurčitý)
10. ↑ Koshelev K N, Banin V E, Salashchenko N N, Balykin V I, Lozovik Yu E, Popov A M „Vědecké zasedání Divize fyzikálních věd Ruské akademie věd (31. ledna 2007)“ UFN 177 777–780 (2007) . Získáno 27. dubna 2020. Archivováno z originálu dne 28. října 2020. (neurčitý)
11. ↑ Feynman RP, "Infinitesimal machinery", Journal of Microelectromechanical Systems, V.2., S.4–14 (1993) . Archivováno z originálu 24. ledna 2013. (neurčitý)

Odkazy

• Balykin, Viktor Ivanovič na oficiálních stránkách Ruské akademie věd
• Balykin, Viktor Ivanovič na matematickém portálu Math-Net.Ru

Tematické stránky	Všeruský matematický portál