Загадка тёмной материи – одна из фундаментальных нерешенных проблем в современной физике. Вероятным кандидатом на роль темной материи выступают аксионы – гипотетические частицы, крайне слабо взаимодействующие с обычной материей и способные конвертироваться в пару фотонов во внешнем магнитном поле.
В то время как поиск космических аксионов ведется рядом групп по всему миру, и исход этих исследований заранее неизвестен, существуют твердотельные системы, подчиняющиеся уравнениям аксионной электродинамики. Следовательно, поддерживаемые ими коллективные возбуждения являются аксионами. Подобные структуры могут быть реализованы как с нарушением симметрии к обращению времени (например, среды Теллежена), так и с сохранением этой симметрии. В последнем случае невзаимный бианизотропный отклик структуры квантуется, а сам материал называется аксионным топологическим изолятором.
Обзор результатов нашей группы в области топологической фотоники.
Обязанности
Недавно аксионные топологические изоляторы были реализованы в физике конденсированного состояния. Однако синтез таких структур и их экспериментальное исследование затруднительны, что делает актуальным создание аксионных топологических изоляторов в фотонике. Именно на этой тематике, поддержанной программой развития Приоритет-2030 как одна из наиболее перспективных в Университете ИТМО, будет сфокусирован аспирантский проект.
В рамках работы над проектом планируется сотрудничество с нобелевским лауреатом проф. Франком Вильчеком и публикация результатов в самых авторитетных мировых журналах, входящих в топ-1% по цитируемости: Nature, Science, Nature Photonics, Nature Physics и Nature Communications.
(а) Фотонная реализация слабого 3D фотонного топологического изолятора. Не является аксионным изолятором.
(b) Схематическая картина аксионного топологического изолятора в физике твердого тела. В фотонике подобные структуры в настоящий момент не реализованы
Требования
- Предыдущий опыт исследований в близкой области физики: фотоника, физика конденсированного состояния или теоретическая физика.
- Как минимум одна публикация в международном рецензируемом журнале (не труды конференции).
- Хороший уровень английского языка (Upper Intermediate B2 или выше).
- Владение такими программными пакетами как Mathematica /Matlab/Python и Latex;
- Хорошая подготовка в области классической электродинамики и квантовой механики.
Будет вашим преимуществом:
- Хорошие навыки презентации результатов
- Владение программными пакетами CST Microwave Studio или Comsol Multiphysics.
- Хорошая подготовка в области квантовой оптики и квантовой теории поля.
Условия
- мировой уровень исследований нашей группы, подтверждаемый публикациями в таких журналах как Nature Photonics, Nature Communications, Laser & Photonics Reviews, Advanced Materials и других;
- молодая и профессиональная команда сотрудников факультета, дружелюбная атмосфера;
- активное сотрудничество с ведущими исследователями по всему миру: США, Европа, Азия и Австралия;
- стажировки в ведущих группах по всему миру
- возможность поездок на международные конференции, а также к зарубежным коллегам начиная с первого года аспирантуры;
- возможности по повышению зарплаты в ходе обучения за счет выигрывания аспирантских стипендий и грантов;
- тимбилдинги: еженедельный волейбол с коллегами, настольный теннис, новогодний корпоратив и т.д.
- работа в историческом центре Санкт- Петербурга.
ул. Ломоносова, 9, Санкт-Петербург, Российская Федерация
