Экспериментально-теоретическое исследование нелинейных оптических явлений и фазовых переходов в классических конденсированных средах

Объект исследования - нелинейные оптические явления и фазовые переходы в классических конденсированных средах. Цель исследования - разработка новых подходов к описанию кристаллических структур различной природы (классические, коллоидные и фотонные кристаллы) и систематическое исследование фундаментальных закономерностей нелинейных оптических явлений в таких средах. Для достижения сформулированной цели при выполнении научно-исследовательской работы проведен комплекс экспериментальных и теоретических исследований, в частности: разработан новый подход к описанию парных корреляторов классических кристаллов - метод кратчайших графов; путем сравнения результатов теоретических предсказаний с результатами вычислительных экспериментов, полученных с помощью методов молекулярной динамики, изучены области применимости нового подхода. Проведены исследования термодинамических свойств классических кристаллов с использованием предложенного метода кратчайших графов; описаны простые жидкости вблизи точек кристаллизации на основе сочетания теоретических подходов с численными методами молекулярной динамики и статистическими методами Монте-Карло. Проведены теоретические исследования и вычислительные эксперименты, направленные на изучение взаимодействия электромагнитного излучения с двух- и трехмерными периодическими средами - фотонными кристаллами различной природы. Разработан новый аналитический подход к описанию структуры оптического поля вблизи поверхности фотонного кристалла при накачке его запрещенной зоны; проведены систематические исследования эффекта структурной фокусировки света в фотонных кристаллах. Выполнены теоретические и экспериментальные исследования, направленные на изучение высокоэффективной нелинейной оптической конверсии.