Развитие спиновой физики, спиновой химии и спиновой технологии. Спинтроника сверхпроводящих и магнитных топологических систем. Разработка физических принципов квантовой информатики. Когерентная и нелинейная оптика

В 2021 году решались следующие задачи: - Разработка методов вытягивания волокон и создания на их основе волоконно оптических устройств. Разработка методов коррекции однофотонных состояний на основе биморфных зеркал. Оптимизация многорезонаторных схем микроволновой квантовой памяти, квантового процессора и распределенного сенсора. Оценка перспективности применения примесных парамагнитных центров в диэлектрических кристаллах в качестве материальной основы для создания твердотельных устройств квантовой информатики путем исследования температурных зависимостей скорости фазовой и спин-решеточной релаксации резонансных переходов. Получение новой информации о спектроскопических параметрах кристаллов с использованием техники ЭПР на субтерагерцовых частотах. - Разработка метода генерации импульсов разнообразной формы на основе эффекта Тальбота. Экспериментальное и теоретическое изучение влияния постоянного и импульсного магнитных полей разной амплитуды и разной ориентации на интенсивность и форму сигнала фотонного эха. Приготовление образцов и применение техники оптической накачки-зондирования в фемтосекундном диапазоне для исследования наноскопических магнитных неоднородностей в тонких пленках магниторазбавленного сплава Pd1-xFex. Отработка технологии синтеза сверхтонких пленок ниобия (4-30 нм) для спинтронных и оптронных применений. Исследование влияния молекулярной структуры на термочувствительные люминесцентные свойства застеклованных пленок анизометричных бета-дикетонатных комплексов европия (III). Теоретический анализ нелинейных свойств и моделирование процессов безызлучательной релаксации в наночастицах YVO4:Yb3+, Er3+ . Синтез и сополимеризация новых метакриловых мономеров для создания нелинейно-оптических материалов. Теоретическое исследование механизма формирования экситонной когерентности в слое полупроводниковых квантовых точек при их непрерывном лазерном возбуждении; разработка проблемы записи и считывания двухквантовых транзиент-голограмм на экситонных уровнях двухоболочечных квантовых точек CdSe/CdS/ZnS. - Изучение особенностей проявления спинового обмена в спектрах ЭПР растворов парамагнитных частиц в условиях насыщения. Создание метода расчета эффективного времени спин-решеточной релаксации по эффекту насыщения с учетом спинового обмена. Изучение влияния скрученности молекул на эффективность формирования триплетных состояний. Исследование фосфор-центрированного порфирина и его аналога с присоединённым стабильным радикалом TEMPO. Поиск новых механизмов усиления интеркомбинационных переходов в хромофорах при фотовозбуждении. Развитие методов импульсной ЭПР-спектроскопии для управления спиновой когерентностью. Изучение спиновой и молекулярной динамики эндофуллерена Sc2@C80(CH2Ph). Анализ особенностей ас-восприимчивости в окрестности антипересечения уровней энергии. Исследование обменных взаимодействий в системе Cs2CuCl4 и влияния относительной концентрации брома на магнитные свойства смешанных соединений Cs2CuCl4-xBrx . Синтез и исследование полиядерных 1D-цепочечных координационных соединений железа (III). Изучение интенсивности продукции оксида азота (NO) и содержания меди в тканях гиппокампа самцов крыс линии Вистар после моделирования геморрагического инсульта. Исследование молекулярной структуры солей глюконовой кислоты. - Обеспечение однородности и термостабильности магнитного поля до значений, приемлемых для целей МРТ; модернизация приемно-передающей системы для специализированного магнитно-резонансного томографа; разработка протокола импульсной последовательности для получения изображений, взвешенных по протонной плотности с подавлением сигнала жира; разработка методики исследования новых контрастных агентов; разработка методики для диагностирования суставов и нарушений голосо-речевых функций. - Исследования эффектов сильных электронных корреляций в транспортных и локальных свойствах новых поколений высокотемпературных сверхпроводящих систем; Изучение магнетотранспортных явлений, возникающих при допировании топологических изоляторов различными магнитными и немагнитными ионами; Изучение эффекта близости в гибридных мезоскопических структурах сверхпроводник/полуметалл, включая ферромагнитные полуметаллы со 100% поляризацией зоны проводимости; Выявление специфических магнитных, диэлектрических и магнитоэлектрических свойств ферроиков и низкоразмерных магнетиков с различными видами локального магнитного и зарядового упорядочения. Все поставленные задачи выполнены.