Sovremennye-issledovaniya-elektromagnetizma-v-Rossii

1.

Современные исследования
электромагнетизма в России

2.

Введение в мир электромагнетизма
Что такое электромагнетизм?
Почему это важно?
Электромагнетизм — это фундаментальный раздел физики, изучающий взаимодействие электрических и магнитных полей, а также
Приложения электромагнетизма охватывают ключевые сферы современной жизни: от производства энергии и систем связи до
электромагнитное излучение. Он описывает одну из четырех основных сил природы.
медицинских технологий, экологии и аэрокосмической отрасли.
Цель презентации:
Представить обзор текущих исследований российских учёных в области электромагнетизма, выявить ключевые направления и их
практический потенциал.

3.

Ключевые направления современных исследований в
России
Атмосферное электричество и
молнии
Биомедицинские эффекты ЭМП
Магнитоэлектрические
материалы
Изучение природных электрических
Исследование воздействия
Разработка новых материалов с
явлений и их влияния.
электромагнитных полей на живые
уникальными свойствами.
организмы.
Полупроводниковые и квантовые эффекты
ЭМП, грозозащита и диагностика
Исследование наноструктур и квантовых явлений для
Разработка методов защиты и обнаружения
электроники будущего.
электромагнитных явлений.

4.

Атмосферное электричество: разгадывая тайны молний
Российские учёные вносят значительный вклад в понимание атмосферного
электричества. В статье Института прикладной физики РАН представлены работы за
2019–2022 годы, демонстрирующие активное развитие этого направления.
Коллектив Физического института имени П. Н. Лебедева (РАН) и МФТИ провёл
исследования временных корреляций между различными видами электромагнитных
излучений, возникающих при лабораторных молниевых протяжённых разрядах.
Эти исследования имеют огромное значение для углубления нашего понимания
механизмов возникновения молний, разработки передовых систем грозопеленгации и
молниезащиты, а также для снижения электромагнитных помех.

5.

Биомедицинские эффекты электромагнитных полей
В России активно проводятся долгосрочные исследования биологических эффектов электромагнитных
полей (ЭМП) и их потенциального влияния на здоровье человека.
Обзор «Исследования биомедицинских эффектов электромагнитного поля в России за 130 лет»
подчёркивает глубокую преемственность научных школ и методологических подходов, которые
сформировались в этой области.
Результаты этих работ критически важны для разработки стандартов гигиены неионизирующих излучений,
регламентации безопасных уровней ЭМП, а также для создания новых медицинских и терапевтических
технологий, основанных на контролируемом воздействии электромагнитных полей.

6.

Магнитоэлектрические материалы:
энергия будущего
Недавние достижения российских учёных открывают новые горизонты в области
энергоэффективности.
Новый композит
Состав
Разработан инновационный композитный
Материал состоит из полимеров,
материал, способный эффективно
интегрированных с наночастицами феррита
преобразовывать магнитную энергию в
кобальта, обеспечивая уникальные
электрическую.
магнитоэлектрические свойства.
Потенциал
Открывает перспективы для создания гибкой электроники, энергоэффективных устройств,
накопителей энергии и высокочувствительных сенсоров нового поколения.

7.

Полупроводниковые и квантовые исследования
В России активно развиваются исследования в области полупроводников и квантовых эффектов, что является основой для будущих
технологических прорывов.
Экситоны в нитриде галлия: Физики из ИВМиМГ СО РАН изучают экситоны в нитриде галлия, их взаимодействие с
дислокациями и влияние электрических полей на квазичастицы.
Фотонные приборы в Санкт-Петербурге: Учёные разрабатывают микролазеры, гетероструктуры и квантовые точки, открывая
путь к фотонной электронике.
Эти работы критически важны для развития квантовой электроники, спинтроники и сверхпроводящих устройств, которые обещают
революционизировать вычислительную технику и системы связи.

8.

ЭМП, грозозащита и диагностика
Исследования электромагнитных явлений имеют прямое отношение к защите и диагностике критически важных систем.
Защита аэрокосмических систем Результаты лабораторных исследований молниевых разрядов, о которых говорилось
ранее, могут быть применены для улучшения систем подавления электромагнитных помех и усиления защиты
аэрокосмических аппаратов.
Диагностика и моделирование Разработка моделей генерации радиоизлучения в гигагерцовом диапазоне частот
является ключевым элементом для эффективной диагностики и защиты от негативного воздействия ЭМП в различных
условиях.

9.

Проблемы и вызовы в исследованиях
электромагнетизма
Моделирование разрядов
Сложность точного моделирования протяжённых атмосферных разрядов требует более
детализированного описания пространственных характеристик источников излучения.
Биологические эффекты
Механизмы взаимодействия ЭМП с биологическими системами и долгосрочные последствия их
воздействия до сих пор остаются не до конца изученными.
Эффективность материалов
Задача увеличения эффективности преобразования, стабильности и масштабируемости
магнитоэлектрических материалов остаётся актуальной.
Инфраструктура
Общим вызовом для фундаментальных исследований является необходимость адекватного
финансирования, современного оборудования и доступа к передовым экспериментальным
установкам.

10.

Перспективы и практические
приложения
Улучшение грозозащиты и коммуникаций
Глубокое изучение молний и их электромагнитного излучения позволит создавать более
надёжные системы защиты и повышать стабильность связи.
Развитие медицинских технологий
Понимание биологических эффектов ЭМП откроет новые возможности для разработки
терапевтических и диагностических методов.
Новые энергоэффективные устройства
Разработка композитных материалов, преобразующих магнитную энергию,
приведёт к созданию инновационных и более эффективных энергетических
решений.
Прорыв в аэрокосмической отрасли
Развитие технологий защиты от ЭМП и молний будет критически важным для
безопасной эксплуатации космических аппаратов и авиации.