Директор Института физики Казанского федерального университета Марат Гафуров считает, что физика будущего – это экскурс в наукоемкие, технологичные сферы науки, во многом меняющие траекторию развития цивилизации. Уже сегодня в лабораториях университета ученые исследуют загадки живой и неживой материи.  

«Институт физики КФУ, где обучаются более 1500 студентов и аспирантов, по праву занимает лидирующие позиции среди учебно-научных центров физики и астрономии России. Наши образовательные программы сочетают фундаментальное образование с инженерной подготовкой по самым востребованным направлениям», – отмечает М.Гафуров.

По словам директора, обучение по различным образовательным программам института наряду с российскими студентами проходят 128 граждан иностранных государств: Туркменистана, Узбекистана, Казахстана, Эквадора, Колумбии, Египта, Ирака, Индонезии, КНР и других.

«Надо сказать, что мы одинаково относимся к студентам, не делим их на "наших" и "не наших". У нас предъявляются одинаково высокие требования в плане учебы и дисциплины ко всем. Все студенты вовлечены в спортивные и культурно-массовые мероприятия института и КФУ. Условия для жизни и учебы, всестороннего развития для всех, кто учится в Институте физики, одинаковые. У нас есть все, чтобы успешно развиваться и в личном, и в научном плане. Главное – есть прекрасные научные школы и интересные, перспективные направления исследований», – сообщил Марат Ревгерович. 

В институте работает более 300 сотрудников, из них 142 – это профессорско-преподавательский состав, 115 – научные работники. Спектр научных задач, которые решают ученые и преподаватели, очень широк: от дизайна и синтеза материалов для квантовых технологий до изучения ближнего и дальнего космоса.

«Так, например, у нас ведется интересная работа по установлению взаимосвязей между структурой вещества и его функциями, – рассказывает М.Гафуров. – Физики создают математические модели законов природы. Мы стоим на пороге знаковых открытий. Например, пытаемся понять, что и как нужно изменить в структуре исследуемого вещества, чтобы добиться улучшения его свойств. Синтезировав новый материал, мы исследуем его различными методами, чтобы выяснить, верны или ошибочны численные расчеты. На основе полученных данных разрабатываем новую (или модифицируем существующую) математическую модель».

Представители института проводят целый ряд мультидисциплинарных исследований в кооперации с сотрудниками Химического института им. А.М.Бутлерова, Института геологии и нефтегазовых технологий, Института фундаментальной медицины и биологии, Института экологии и природопользования и других подразделений вуза.

«Все эти исследования крайне интересны, – продолжает рассказ М.Гафуров. – К примеру, ученые НИЛ "Многофункциональные наноструктуры фотоники для решения фундаментальных задач биомедицины и материаловедения" и НИЛ магнитной радиоспектроскопии и квантовой электроники им. С.А.Альтшулера Института физики осуществляют работу по расчету и синтезу новых кристаллов для ультрафиолетовых лазеров, занимаются выращиванием фторидных кристаллов и нанокристаллов, допированных редкоземельными ионами, для космических технологий, лазерного оборудования и использования в качестве контрастных агентов в медицине. Полученные материалы исследуются с помощью теоретических, физико-химических и биологических методов с целью паспортизации полученных веществ и улучшения тех или иных их характеристик. На их основе создаются новые приборы, что требует глубоких фундаментальных знаний и практических навыков в сфере электроники. Например, создаются лидары для дистанционного обнаружения примесей в атмосфере, анализа экологического состояния окружающей среды. По результатам работ этого года исследователями КФУ уже опубликовано более 300 научных статей. Большинство – в высокорейтинговых журналах. Практические наработки заинтересовали коллег из Москвы и Санкт-Петербурга. Были заключены договоры на изготовление и поставку ряда кристаллов».

Директор добавил, что физики КФУ совместно с сотрудниками Института металлургии им. А.А.Байкова РАН и Роскосмоса провели широкомасштабные исследования по росту материалов медицинского назначения на Международной космической станции (МКС). Результаты этого исследования еще ожидают своего обнародования.

Марат Ревгерович подвел первые итоги участия физиков в реализации программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030».

«В рамках направления основные разработки ведутся по стратегическим проектам "Цифровая геномика материалов" (совместно с Химическим институтом им. А.М.Бутлерова) и "Метаплатформенные решения IT, искусственного интеллекта и киберфизических систем" (совместно с Институтом вычислительной математики и информационных технологий и Институтом информационных технологий и интеллектуальных систем). Теоретические наработки в области конструирования материалов и предсказания их свойств, накопленные в научно-исследовательских лабораториях "Компьютерный дизайн новых материалов и машинное обучение", "Информационные технологии в физическом материаловедении", заинтересовали Передовую инженерную школу (ПИШ). Надеемся, что тандем теоретиков, специалистов в области вычислительной и экспериментальной физики, инженеров и производственников позволит поднять престиж ПИШ и внедрить в производство новые материалы и технологии», – поделился М.Гафуров.

По словам директора Института физики, преподаватели подразделения, которым он руководит, активно включились в реализацию нового образовательного проекта «Цифровые кафедры КФУ», направленного на получение цифровых компетенций в области создания алгоритмов и разработки программ студентами профильных и непрофильных направлений.

«Программа дополнительного профессионального образования "Информатика новых материалов", разработанная представителями Института физики КФУ, Химического института им. А.М.Бутлерова и ИФМиБ для проекта "Цифровые кафедры КФУ", уникальна для России, – поясняет М.Гафуров. – Мы хотим показать, что "цифра" не может и не должна быть оторвана от реальности, что цифровизация, машинное обучение, искусственный интеллект, большие базы данных – это необходимые инструменты познания мира для физиков, химиков, биологов, без которых не мыслим дальнейший прогресс человечества. И именно молодым физикам предстоит заглянуть за горизонт научных открытий. Не сомневаюсь, что за уникальными научными направлениями, их синтезом, активным совместным поиском решений сложных задач – наше будущее».