НАУЧНЫЕ ПОДРАЗДЕЛЕНИЯ ИНСТИТУТА

• • Международный центр ядерно-физических исследований
  • Центр исследования и использования возобновляемых источников энергии
  • Лаборатория физики атмосферы
  • Лаборатория квантовой электроники
  • Лаборатория молекулярной спектроскопии
  • Отдел наноматериалов и нанотехнологий, структурно охватывающий 4 подразделения:
  • Сектор теоретической физики
  • Лабораторию физики кристаллов
  • Лабораторию физической акустики
  • Лабораторию физики низких температур и сверхпроводимости

НАУЧНЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ ИНСТИТУТА

Исследование космических лучей — эксперимент «Памир»

            В 1971 году по инициативе Физического института Академии наук СССР (ФИАН им. П.Н. Лебедева) в урочище Ак-Архар на Памире, на высоте 4360 м над уровнем моря, начались совместные исследования с учеными нашего Института по изучению взаимодействия элементарных частиц и нуклонов с нуклонами и ядрами при энергиях выше 10¹² эВ (эксперимент «Памир»). В рамках эксперимента была установлена рентген-эмульсионная камера площадью 1000 м².

В ходе эксперимента «Памир» были наблюдены уникальные и редкие явления, такие как суперсемейство «Ситора», образованное частицей с энергией порядка 10¹⁷ эВ. Энергия взаимодействия частиц первичного космического излучения суперсемейства «Таджикистан» достигала 10¹⁸ эВ, что является наибольшей энергией взаимодействия частиц, зарегистрированной в мировой практике с использованием больших рентген-эмульсионных камер.

Физика низких температур — криохирургические инструменты

            Физико-технический институт им. С.У. Умарова совместно с Научно-исследовательским гастроэнтерологическим институтом Министерства здравоохранения разработал аппарат, позволяющий использовать жидкий азот для уничтожения раковых клеток. В 2016 году 50 пациентов, страдающих туберкулезом, циррозом печени и другими заболеваниями, были успешно прооперированы по новой технологии под руководством профессора С. Ахмедова, и пациенты пошли на поправку. На данный момент проведено более 300 успешных криохирургических операций. Ранее эта технология использовалась в онкологических центрах Москвы, а также в Нидерландах, Италии и Японии. Для Таджикистана этот метод лечения был недоступен.

Физика атмосферы – технология LiDAR

            В Физико-техническом институте им. С.У. Умарова НАНТ направление «Физика атмосферы» охватывает исследования состояния атмосферы, параметров, влияющих на климат и озоновый слой, а также изучение процессов образования атмосферного аэрозоля вследствие пылевых бурь и мониторинг техногенного загрязнения атмосферы.

            Институт сотрудничает с Институтом тропосферных исследований им. Лейбница (TROPOS, Германия) и Университетом Ланьчжоу (КНР). 26 июня 2019 года в ФТИ им. С.У. Умарова НАНТ была установлена станция глобальной сети для исследований климата PollyNet (TROPOS). 6 июня 2023 года на юге Таджикистана при поддержке Университета Ланьчжоу была запущена другая станция LiDAR для анализа и мониторинга состава атмосферы. Эти станции расположены в пределах глобального пылевого пояса, простирающегося от Марокко до Китая.

Физика наноматериалов — синтез нанокристаллических пленок для солнечных панелей нового поколения

            Несколько лет совместных исследований Института с ведущими научными центрами мира привели к практическим результатам. Одним из последних достижений Института является разработка технологии и синтез нанокристаллических перовскитных пленок для солнечных батарей нового поколения. В частности, в 2023 году были получены образцы перовскитных нанопленок семейства CsNiX3 (X: Cl, Br, I, F) с заданными свойствами.

Архив

Первые научные исследования в области физической науки в системе Национальной академии наук Таджикистана (до 20.03.2020 – Академия наук Республики Таджикистан) связаны с организацией в 1957 году по инициативе президента Академии наук Таджикистана академика АН Таджикской ССР и АН Узбекской ССР Султона Умаровича Умарова Отдела физики и математики. Одновременно начинается интенсивная и целенаправленная подготовка научных кадров в области физики – многие молодые специалисты с неуемной жаждой знаний, которых привлекал неизведанный мир исканий и открытий, были направлены в ведущие научные центры АН СССР, академий наук Белоруссии, Азербайджана, Узбекистана и других братских республик.

Первые научно-исследовательские работы Отдела физики и математики были посвящены изучению комплексных физических, физико-химических и структурных свойств бинарных и сложных полупроводниковых соединений, взаимодействия отрицательных ионов с поверхностью металлов, разработке методов повышения чувствительности эмиссионного спектрального анализа, некоторым проблемам ядерной физики. С 1 июня 1964 года на базе действующих лабораторий Отдела физики и математики, в стенах которых решались перечисленные проблемы физической науки, был организован Физико-технический институт, по праву носящий имя своего организатора – академика Султона Умаровича Умарова, человека исключительных природных дарований и таланта. Ученые-физики с особой гордостью и чувством благодарности вспоминают сегодня имя этого замечательного человека, энциклопедически эрудированного талантливого ученого, одного из первых среднеазиатских физиков-теоретиков, выдающегося ученого и государственного деятеля.

Именно под руководством академика С.У. Умарова в Отделе физики и математики были созданы лаборатории ядерной физики, физики полупроводников, физики прочности, оптики и спектроскопии, составившие костяк формировавшегося Физико-технического института, определены приоритетные направления развития физической науки в Таджикистане.

В протоколе заседания Коллегии Государственного комитета по координации научно-исследовательских работ СССР от 11 апреля 1964 года за №27 «Об упорядочении сети научных учреждений Академии наук Таджикской ССР» записано: «Принять предложение Совета Министров Таджикской ССР и Президиума Академии наук СССР об организации в Академии наук Таджикской ССР Физико-технического института на базе Отдела физики и математики». За сухими строками выписки из протокола чувствуется огромная энергия академика С.У.Умарова, его дар и умение убеждать высокие инстанции в необходимости создания новых институтов в системе Академии наук Таджикистана, несмотря на недостаток кадров, недостаточную материально-техническую оснащенность лабораторий.

В Постановлении ЦК КП Таджикистана и Совета Министров Таджикской ССР от 29 мая 1964 г. за №228 отмечено: «Учитывая большие заслуги академика С.У.Умарова в области развития науки и физических исследований в республике и в целях увековечивания его памяти, присвоить физико-техническому институту Академии наук Таджикской ССР имя академика С.У.Умарова и впредь именовать его: Физико-технический институт Академии наук Таджикской ССР им. академика С.У.Умарова».

Создание Физико-технического института им. С.У.Умарова явилось большим событием в жизни АН Республики Таджикистан. Была заложена основа дальнейшего планомерного развития физико-математических исследований в республике, решения важных народно-хозяйственных задач, разработки и внедрения новых технологий в промышленности страны. В институте развертываются исследования в области фундаментальных и прикладных проблем ядерной физики, физики твердого тела и полупроводников.

У истоков становления и развития физической науки в Республике Таджикистан стояли доктор физико-математических наук, профессор, Заслуженный деятель науки Таджикской ССР, академик Акобир Адхамович Адхамов – первый директор института, возглавлявший Физико-технический институт до 1992 года, доктора физико-математических наук, профессора Латиф Шарифович Ходжаев и Бахрулло Нарзуллаев, кандидат физико-математических наук Н.М.Хашимов.

Под непосредственным руководством академика А.А.Адхамова сформировались все основные направления научных исследований, развиваемые в институте. Академик А.А.Адхамов организовал и руководил работой отдела теоретической физики и лаборатории физической акустики. Под его руководством были организованы лаборатории диэлектрических материалов, квантовой электроники, криогенной техники, лаборатория гелиотехники. Он являлся руководителем научно-исследовательских тем по теоретической физике, проблемам физической акустики и физики сегнетоэлектрических материалов.

Академик А.А.Адхамов являлся крупным специалистом в области теоретической физики, основные направления его исследований лежали в области молекулярно-кинетической теории газов и жидкостей, молекулярной акустики и теории фазовых переходов. Им была развита кинетическая теория неравновесных процессов в жидкостях, в том числе распространения ультразвуковых волн в жидкостях, молекулярная теория вязкоупругих свойств жидкостей, теория резонансного поглощения ультразвука в конденсированных средах. Им предложена кинетическая теория процессов и флуктуационных явлений в жидкостях вблизи критической точки, изучены особенности теплофизических, динамических и оптических свойств дефектных кристаллов. Эти фундаментальные научно-исследовательские работы в области статистической теории конденсированных сред и молекулярной акустики явились основой для развития ряда направлений теоретических исследований в созданной им школе теоретиков. К плеяде талантливых физиков-теоретиков школы академика А.А.Адхамова относятся академик С.Одинаев, член-корр. Т.Х.Салихов, профессора М.И.Салахутдинов, А.Асоев, В.И.Лебедев, А.Ашуров, кандидаты физико-математических наук, доценты А.Абдурасулов, Х.Насруллоев и ряд других ученых, внесших свой вклад в развитие физической науки в нашей стране.

Академик А.А.Адхамов являлся одним из крупных организаторов науки в Таджикистане. Под его руководством Физико-технический институт превратился в большой центр фундаментальных физических исследований, оснащенный современными приборами и оборудованием, ведущий комплексные физические исследования по различным проблемам современной физики и техники. Под его руководством институт вел широкую работу по внедрению достижений научно-технической мысли в народное хозяйство и стал центром подготовки квалифицированных специалистов для различных отраслей промышленности Таджикистана.

При поддержке и напутствии академика С.У.Умарова были подготовлены высококвалифицированные кадры – академик Р.М.Марупов, член-корреспондент И.И.Исмоилов, профессора Б.С.Умаров, Ш.С.Мазитов, Ш.М.Мавлонов, Х.М.Курбанов, М.А.Султанов. Следующее поколение физиков таких, как академик С.Одинаев, академик Х.М.Ахмедов, член-корр. Т.Х.Салихов, У.Мадвалиев, профессора М.И.Салахутдинов, С.Ш.Ахмедов, Ф.Нормуродов; доктора физико-математических наук: Н.Мухторов, С.Ф.Абдуллаев, Н.Н.Шкляр, Ю.М.Шукринов; доктор химических наук Т.Шукуров, кандидаты физико-математических наук И.Б.Бободжонов, А.А.Джураев, С.Н.Сакиев, А.Холов, Р.А.Кариева, К.Кабутов, И.Рахимов, Б.Назаров, В.Салимов, Ш.Ш.Азимов, М.Н.Цейтлин, В.М.Николаев и многие другие, внесло свой весомый вклад в развитие института своими научными исследованиями и полученными результатами.

За 15 лет после создания института, уже к 1979 году в структуре института были организованы и работали следующие научные подразделения:

– Лаборатория ядерной физики, созданная в 1962 году, занимается разработкой прикладных проблем ядерной физики, исследованиями взаимодействия космических частиц с ядрами различных элементов при высоких и сверхвысоких энергиях (эксперимент «Памир»);

– Лаборатория физики полупроводников, созданная в 1962 году, занималась исследованием кинетических явлений в полупроводниках;

– Лаборатория физики прочности, созданная в 1962 году, занималась исследованиями в области физики прочности металлов;

– Лаборатория оптики и спектроскопии, созданная в 1964 году, проводит исследования по молекулярной спектроскопии веществ;

– Лаборатория активационного анализа, созданная в 1966 году, разрабатывает проблемы прикладной ядерной физики и ядерно-физических методов исследования элементного состава и структуры вещества для исследований в смежных областях науки и народном хозяйстве;

– Сектор теоретической физики, созданный в 1967 году, разрабатывает молекулярно-кинетическую теорию конденсированных систем, необратимые процессы в конденсированных средах, фазовые переходы и критические явления, теоретико-полевые методы исследования квантовых систем;

– Лаборатория ультразвука, созданная в 1967 году, разрабатывала проблемы молекулярной акустики, акустических свойств молекулярных и жидких кристаллов, а также разрабатывала методы неразрушающего контроля для нужд народного хозяйства;

– Лаборатория рентгеноструктурного анализа, созданная в 1968 году, занимается выращиванием новых кристаллов и исследованием их структуры;

– Лаборатория квантовой электроники, созданная в 1971 году, разрабатывает проблемы получения и использования полупроводникового лазерного излучения;

– Криогенная лаборатория, созданная в 1972, исследует физические свойства проводников при низких температурах, в настоящее время разрабатывает вопросы создания инструментов крио-магнитотерапии для нужд медицины; – Лаборатория оптоакустики, созданная в 1976 году, работает в области спектроскопии твердого тела и комбинационного рассеяния света.

В следующие 15 лет, к 1994 году, в институте функционировали 11 лабораторий, 2 Отдела и 4 группы, которые вели научные исследования по шести основным направлениям, охватывающим 17 тем.

С 1991 по 1999 годы институт возглавлял известный ученый в области спектроскопии высокомолекулярных соединений, доктор технических наук, профессор, Заслуженный деятель науки Республики Таджикистан, Лауреат Государственной премии Республики Таджикистан им. Абуали ибн Сино в области науки и техники, академик Рахим Марупов.

Глубокоуважаемый Президент Республики Узбекистан Шавкат Миромонович Мирзиёев 31 августа, накануне празднования Дня государственной независимости Узбекистана вручил государственные награды группе государственных и общественных деятелей Таджикистана. В том числе наш устод Рахим Марупов – главный научный сотрудник Института физики и техники имени С.У.Умарова Академии наук Республики Таджикистан награждены орденом «Дустлик» (Дружба).

Академиком Р.Маруповым были разработаны специальные методы, позволившие впервые систематизировать спектроскопические признаки и выявить тонкие структурные особенности хлопковых волокон различного происхождения, волокон здоровых и пораженных вилтом растений. Исследованы особенности молекулярной структуры хлопковой целлюлозы в процессе ее биосинтеза, волокон хлопка и льна, нитратов целлюлозы и установлены закономерности изменения молекулярно-динамических параметров спектров ЭПР и их корреляция с физико-механическими свойствами.

Своим Постановлениям Президиум АН РТ на основе справки и заключения комиссии по оценке деятельности института за 1991 – 1995 годы поручил руководству института объединить родственные лаборатории и укрупнить темы, связав их с решением задач, направленных на развитие народного хозяйства республики. В феврале 1996 г. Ученый совет института одобрил новую структуру института, которая была утверждена Отделением физико-математических, химических и геологических наук. Число научных подразделений было сокращено с 15 до 9. Одновременно с реорганизацией структуры института было произведено укрупнение тем. Если в 1995 г. исследования велись по 17 темам плана НИР АН РТ, финансируемым из госбюджета, то в 1996 году число тем было сведено к 7.

С 1999 по 2001 годы институт возглавлял доктор физико-математических наук, профессор, академик, Деятель науки и техники Таджикистана Саидмухамад Одинаев, крупный специалист в области молекулярно-кинетической теории жидкостей. Им разработана теория структурной релаксации классических жидкостей, ее приложения в исследовании электролитов, магнитных жидкостей и других видов классических жидкостей. Академик С.Одинаев внес большой вклад в подготовку научных кадров Республики Таджикистан, под его руководством защищен ряд докторских и кандидатских диссертаций.

С.Одинаев внес большой вклад в развитие высшей школы Республики Таджикистан, возглавив в последующем Таджикский технический университет им. академика М.С.Асимова и Таджикский национальный университет – основные кузницы кадров республики в области точных, естественных и технических наук. Благодаря его деятельности значительно укрепилась связь института с высшими учебными заведениями республики, наметилась положительная тенденция в притоке молодых специалистов в академическую науку. На посту вице-президента Академии наук академик С.Одинаев вел большую работу по организации внедрения достижений науки и техники в промышленных предприятиях города Душанбе, проявляя большую заботу о насущных нуждах институтов Отделения физико-математических, химических, геологических и технических наук.

В 2001 – 2005 годы институт возглавлял кандидат физико-математических наук, доцент Анвар Абдурасулович Абдурасулов, продолжатель школы академика А.А.Адхамова и академика С.Одинаева, известный специалист в области молекулярно-кинетической теории асимметричных жидкостей, электролитов и жидких кристаллов. А.А.Абдурасулов внес большой вклад в развитие связей института с Международным научно-техническим центром, активное включение сотрудников института в международное научно-техническое сотрудничество со странами Евросоюза, США и Канады. Благодаря проектам Международного научно-технического центра был обеспечен выход в интернет, доступ к современным электронным базам данных научных публикаций и т.д. На посту ректора Таджикского технического университета им. академика М.С.Асимова А.ААбдурасулов всемерно содействовал укреплению связей академической и вузовской науки, привлечению молодежи в фундаментальную и прикладную науку.

С 2006 года по 2017 год институт возглавлял доктор физико-математических наук, профессор, академик Академии наук Республики Таджикистан Хикмат Халимович Муминов, известный специалист в области нелинейной математической физики и теории конденсированных сред. Им разработан математический аппарат обобщенных когерентных состояний для высших значений спина, позволяющий получать адекватное полуклассическое описание квантовых спиновых систем с учетом возбуждения мультипольных полей. На этой основе получен ряд нелинейных эволюционных уравнений, дающие описание динамики намагниченности с учетом мультипольных полей в ферро- и антиферромагнетиках со значениями спинов 1 и 3/2, не сводящиеся к известному уравнению Ландау-Лифшица. Построена теория геометрической фазы Берри для высших значений спинов, на основе которой разработана теория туннельных переходов в магнитных наномолекулах. Получены и исследованы новые динамические и топологические решения (в одно- и двумерной) векторной нелинейной сигма-модели теории поля.

С 05.02.2019 до 03.11.2023 гг. институт возглавлял кандидат физико-математических наук Фарход Шокир. Направление его исследований – физика магнитных и нелинейных явлений, компьютерное моделирование эволюции локализованных решений многомерных нелинейных эволюционных уравнений. Является автором 3-х монографий (в соавторстве с Х.Х.Муминовым). Под научным руководством академика Х.Х.Муминова им разработаны научные методы, алгоритм и комплексы компьютерных программ для моделирования эволюции движущихся и взаимодействующих динамических и топологических локализованных структур нелинейных эволюционных уравнений квантовой теории поля в (2+1)-мерном пространстве-времени. Ф.Шокиром впервые получены аналитический вид (2+1)-мерных осциллирующих решений бризерного типа О(3) векторной нелинейной сигма-модели (А3-поля). Также им получены численные модели эволюции полученных новых двумерных бризерных решений и показана их устойчивость в стационарном, движущимся и взаимодействующем состояниях. Ф.Шокиром разработаны научный метод, алгоритм и комплекс компьютерных программ для моделирования эволюции топологических полей в рамках А3-поля в обращенном времени и подтверждено свойство Т-инвариантности исследуемой (2+1)-мерной О(3) НСМ и показана ее точность в описании нелинейной динамики локализованных динамических топологических возмущений.
Ф.Шокир является лауреатом «Открытого конкурса инновационных проектов в области гуманитарных, естественных и технических наук в государствах-участниках СНГ» за работу «Создание программного комплекса для математического моделирования нелинейных возбуждений в двумерных магнитных системах» и конкурса Технопарка «Система-Саров» за работу “Исследование теоретических основ квантовых вычислений в многоуровневых системах на базе техники когерентных состояний”, Россия, Москва, 2010 г. Ф.Шокир также является победителем Республиканского конкурса «Лучший инноватор Таджикистана», 2019 г.

С 07.11.2023 г. временно исполняющим обязанности директора института является заместитель директора по научно-учебным делам к.ф.-м.н. Ф.Холмуродов.

Институт включает в себя следующие подразделения: Международный центр ядерно-физических исследованный, Центр по изучению и использованию возобновляемых источников энергии (создан в 2008 году), Отдел наноматериалов и нанотехнологий (создан в 2008 году), структурно охватывающий 4 подразделения:

сектор теоретической физики, лабораторию физики кристаллов, лабораторию физической акустики, лабораторию физики низких температур и сверхпроводимости.

 

Развиваются и укрепляются научные связи института, как с научными учреждениями стран СНГ, так и с научными учреждениями стран дальнего зарубежья. Международное сотрудничество осуществляется через Договоры о научно-техническом сотрудничестве и международные проекты.

Действует Договор о научно-техническом сотрудничестве между Учреждением Российской академии наук Физическим институтом им. П.Н. Лебедева РАН и ФТИ АН РТ на 2009-2014 гг., заключенный 29 августа 2009 г. В рамках этого договора проводятся исследования по физике космических лучей, с участием МНИЦ «Памир-Чакалтая».

Лаборатория физики атмосферы ФТИ АН РТ тесно сотрудничает с лабораторией теории климата Института физики атмосферы им. А.М.Обухова РАН, с Евразийским Университетом им. Л.Н.Гумилева (Казахстан, г. Астана). С кафедрой общей физики и волновых процессов физического факультета МГУ им. М.В.Ломоносова, г. Москва, Россия.

В рамках Договора о научно-техническом сотрудничестве между Тобольской государственной социально-педагогической академией им. Д.И.Менделеева и ФТИ АН РТ от 13 марта 2010 г. ведутся акустические исследования жидких кристаллов.

Лаборатория молекулярной спектроскопии по-прежнему имеет тесные научные контакты с лабораторией молекулярного моделирования и спектроскопии Института физики им. Б.И. Степанова Национальной Академии наук Республики Беларусь по исследованиям в области ИК-спектроскопии биосубстратов.

МЦЯФИ сотрудничает с Институтом ядерной физики Республики Казахстан, Институтом ядерной физики АН Республики Узбекистан и Объединённым институтом ядерных исследований (г. Дубна, Россия).

В рамках проектов Международного научно-технического центра лаборатория физики атмосферы осуществляет научное сотрудничество с коллабораторами из Франции, Португалии и США. Продолжается сотрудничество МЦЯФИ с Сандийской Национальной лабораторией США, с Венским техническим институтом (Австрия). Исследования в области моделирования эффективных детекторов нейтронного излучения проводятся совместно с Институтом имени Хахна Майтнера (Германия) и Физико-техническим институтом Брауншвейга (Германия).

При ФТИ АН РТ действуют два Диссертационных совета. Диссертационный совет 6D.KOA-031 ВАК РТ при Президенте Республики Таджикистан на базе ФТИ АН РТ и Диссертационный совет ДМ 737.004.10 ВАК РФ на базе Таджикского найионального университета и Физико-технического института им. С.У.Умарова Академии наук Республики Таджикистан.

Диссертационный совет 6D.KOA-031 по защите диссертаций докторов фислофии (PhD), доктора по специальности по направлениям 6D060400 – Физика и 6D071700 – Теплоэнергетика создан приказом №72 Председателя Высшей аттестационной комиссии при Президенте Республики Таджикистан от 06.12.2017г.

Заметим, также, что с 2018 года Советом по сотрудничеству в области фундаментальной науки государств-участников СНГ рассматривается в частности, вопрос о придании статуса базовой организации государств – участников СНГ в области подготовки научных кадров по физико-техническим наукам ФТИ АН РТ. В 2019 и 2020 гг. в Исполнительном комитете СНГ в Минске состоялись заседание Рабочей группы по разработке положений о базовых организациях государств – участников СНГ в области подготовки научных кадров по физическим и физико-техническим наукам, а также заседание экспертной группы по согласованию проектов положений о базовых организациях государств – участников СНГ соответственно.

---

---

Практическое применение результатов научных исследований

На основе объявления индустриализации Таджикистана четвертой стратегической целью (Послание Президента Республики Таджикистан Маджлиси Оли Республики Таджикистан, 26.12.2018) Институт регулярно предпринимает практические шаги и ведет активную работу по внедрению научных разработок на ряде промышленных предприятий, а также в медицинских учреждениях. В частности, в унитарном госпредприятии «Таджикцемент» г.Душанбе на основе договоров выполнены работы по подбору и доставке кирпичей с соответствующими физико-механическими свойствами для внутренней обкладки высокотемпературной печи. Другое направление внедрений по договору заключалось в разработке четырех новых конструкций высокотемпературных бронеплит для мельницы с последующим их изготовлением. Технические характеристики бронеплит соответствуют определенным механическим и прочностным требованиям, а также жаропрочности и долговечности. Выполнен договор о подборе и доставке троса толщиной 51 и 25,5 мм, отвечающего механическим и прочностным требованиям, для воздушной подачи исходного сырья до места добычи ГУП «Таджикцемент».

При совместной работе ученых ФТИ АН РТ внедрены в производство наноструктурированные солнечные элементы на основе карбида.

В Лечебно-диагностическом центре «Шифо», ООО «Фарма» приняты к использованию новые криохирургические инструменты, конструкция которых проще и удобнее. Испытываются новые антикриоадгеозионные покрытия, свойства которых меняются в зависимости от требований терапии. Одновременно с этим проходят испытания и новые способы диагностики, мониторинг состояния и др.

Результатом проведённых исследований и практического применения разработанных методов радиоэкологических исследований методик пробо- отбора стало их внедрение в практическую работу во время организации радиоэкологических исследований на территории Республиканского пункта захоронения радиоактивных отходов (РПЗРО), в частности, получены шесть актов внедрения НИР на РПЗРО Главного управления благоустройства г. Душанбе.

По Проекту MSDSP Фонда Ага Хана: TACIS-ILCA-III-2010 «Использование возобновляемых источников энергии в горных районах» в Хатлонской области (Шуроабад, Ховалинг, Муминабад), предложены системы, смонтированы и сданы в эксплуатацию 3 ветроэнергетических и 15 фотоэлектрических установок.

Модернизированы 4 биогазофикационные установки. Перечисленные устройства установлены в школах и частных домах отдаленных горных сел. Системы солнечных коллекторов для нагрева воды и электрические станции, установленные в заставе Хирманджо Управления Погранвойск Республики Таджикистан. (Проект финансирован посольством США в Таджикистане). Системы солнечных коллекторов для нагрева воды и электрические станции установлены в сельском центре здоровья джамоата Бозорбой Бурунова, г. Вахдат (проект финансирован ПРООН).

По нанотехнологиям и информационным технологиям, а также по возобновляемым источникам энергии и физике конденсированного состояния готовятся кадры в научных центрах России (ОИЯИ, ФИАН, Институт кристаллографии), Беларуси, Казахстана, практикуются краткие стажировки и участие в летних и зимних школах молодых специалистов стран СНГ (г. Москва, г. Дубна, г. Астана).

Сотрудник сектора теоретической физики за проект «Создание пакета прикладных программ для проведения математического моделирования нелинейных возбуждений в двумерных магнитных системах» завоевал диплом Лауреата Открытого конкурса молодежных инновационных проектов в области гуманитарных, естественных технических наук в государствах участниках СНГ. Проект «Исследование теоретических основ квантовых вычислений в многоуровневых системах на базе техники когерентных состояний» успешно прошел экспертизу в ОАО «Технопарк Система-Саров» и награжден сертификатом Молодежного инновационного Центра «Система-Саров».

Молодые сотрудники ФТИ АН РТ широко участвуют в международных школах, проводимых в Объединенном институте ядерных исследований (Дубна), ЦЕРНе, Национальном ядерном центре Республики Казахстан (Астана), активно участвовали в Международной школе молодых ученых стран СНГ «Смежные проблемы физики и астрофизики частиц высоких и сверхвысоких энергий» с использованием базы МНИЦ «Памир-Чакалтая».

По действующим договорам о сотрудничестве с ТНУ, ТТУ им. М. Осими, ДПУ им. С. Айни, ТГМИ им. А. Сино, ХГУ им. Б. Гафурова, Худжандским ТГУПБП и Хорогским государственным университетом им. М.Назаршоева обеспечивается руководство аспирантами и соискателями со стороны ведущих специалистов института, ведутся совместные исследования на базе ФТИ АН РТ.

Таким образом, ФТИ АН РТ в будущем планирует координировать разработки и осуществления совместных научно-исследовательских проектов и образовательных программ с научно-исследовательскими и образовательными учреждениями физико-технического профиля, как государств-участников СНГ, так и дальнего зарубежья. Осуществлять подготовку, переподготовку и повышение квалификации специалистов в области физико-технических наук, а также подготовку рекомендаций по совершенствованию сотрудничества государств-участников СНГ в данной области. Исследовать процессы и проблемы интеграции и продуктивного сотрудничества в физико-технической отрасли в государствах-участниках СНГ и дальнего зарубежья с учетом современных мировых тенденций. Содействовать обмену организационно-учебным и педагогическим опытом профессорско-преподавательской деятельности и достижениями научно-исследовательской работы на основе сотрудничества с научно-производственными предприятиями в области физико-технических наук в государствах-участниках СНГ и дальнего зарубежья.

Коллектив ФТИ АН РТ полон надежд и стремлений в решении ряда фундаментальных и прикладных проблем, имеющих важное значение, как для физической науки, так и затрагивающих жизненно важные интересы нашей страны. Коллектив института видит свой вклад в укрепление независимости своей Родины, в создание основы процветающего государства именно в инновационном развитии производственного потенциала страны на основе передовых научных разработок и внедрения современных технологий в промышленность.

Криотерапия с использованием жидкого азота в нашей стране стала возможной благодаря тому, что в 2014 году была восстановлена станция жидкого азота ФТИ АН РТ. Как известно, жидкий азот широко применяется в различных областях медицины: гинекологии, гастроэнтерологии, косметологии, онкологии. Используется он и в сельском хозяйстве при искусственном осеменении крупного рогатого скота племенным материалом. В ФТИ АН РТ производится жидкий азот, который широко применяется не только в научных исследованиях Академии наук, научно-исследовательских лабораториях высших учебных заведений, министерств, ведомств, а также в промышленности республики.

В ФТИ АН РТ совместно с Научно-исследовательским гастроэнтерологическим институтом Министерства здравоохранения Таджикистана изобретен аппарат, с помощью которого можно использовать жидкий азот для уничтожения невидимых раковых клеток на месте. Только что в течение 2016 года уже 50-ти больным с туберкулёзом и циррозом печени, другими заболеваниями были сделаны операции по новой технологии (д.м.н., профессором С.Ахмедовым), и люди пошли на поправку. До настоящего времени проведены более 230 успешных криохирургических операций. До этого данной технологией пользовались в онкологическом центре Москвы, также она применялась в Голландии, Италии и в Японии. Для Таджикистана этот способ лечения было недоступно.

По направлению «Квантовая электроника» проводятся исследования по разработке полупроводниковых инжекционных лазеров, по лазерной терапии и лазерной биостимуляции, по изучению методом ИК спектроскопии белковых фракций, выделенных из здоровых и больных организмов, а также исследование полупроводниковых излучателей и преобразователей солнечной энергии на основе соединений А^III В^V, которые могут найти и уже находят широкое применение в медицине. Ряд предложений наших ученых запатентован совместно с медиками.

Важные результаты получены в области физической и технической акустики, в частности, разработан фотоакустический метод неразрушающего контроля твердых тел и биологических объектов.

Разработана технология получения пористой структуры на поверхности пластин фосфида индия, при электрохимическом травлении, которое позволяет получать нанопористые пленки. Технология получения таких структур выводит метод электрохимического травления, как метода наиболее простого и наименее затратного, в число практичных методов нанотехнологии в полупроводниковой микроэлектронике. Направление включает исследование р-п и гетеропереходов, создание многослойных и пористых полупроводниковых структур с целью создания гетеролазеров и преобразователей солнечной энергии.

Исследования по направлению «Физико-технические проблемы энергетики» посвящены освоению нетрадиционных возобновляемых источников энергии, важным преимуществом которых является неисчерпаемость и экологическая чистота. Основные исследуемые проблемы здесь связаны с разработкой элементов, устройств и принципов использования возобновляемых источников энергии (гелиоустановки для преобразования энергии солнца в тепловую и электрическую энергию, мини ГЭС, биогазофикационные установки, ветероэнергетические установки и др.), оценкой потенциала возобновляемых источников энергии в Таджикистане и экономической эффективности их использования.

По Государственной «Целевой комплексной программе по широкому использованию возобновляемых источников энергии, таких, как энергия малых рек, солнца, ветра, биомассы, энергия подземных источников на 2007-2015 годы» Центр по изучению и исследованию возобновляемых источников энергии являлся головным исполнителем и координатором научно-исследовательских работ. Совместно с MSDSP Фонда Aгa Хана (при финансовой поддержке Евросоюза)  выполнен Проект TFCIS-ILCA-2009 и 2010 «Использования возобновляемых источников энергии в горных районах». Сроки выполнения 2009-2010 года. Проекты реализованы в 3 районах: Муминабад, Шуроабад и Ховалинг.

Направление «Физика атмосферы» включает исследование состояния атмосферы, параметров, влияющих на состояние климата и озонового слоя, а также изучение процессов образования атмосферного аэрозоля в результате пылевых бурь и мониторинг состояния техногенного загрязнения атмосферы: Регулярно проводятся измерения общего содержания озона в вертикальном столбе атмосферы в разные периоды года. Исследования проб пылевого аэрозоля методом фотоакустической спектроскопии в ультрафиолетой и видимой области спектра и сравнение этих результатов с данными, полученными методами ИК-спектроскопии и диффузного отражения, позволили установить идентичность природы земных пылевых аэрозолей и марсианской пыли. Результаты этих исследований крайне необходимы для решения задач прогноза климата и погоды, а также выяснения роли аэрозолей в их изменении.

ФТИ АНРТ несколько лет сотрудничает с Институтом тропосферных исследований им. Лейбница Германии (TROPOS). 26 июня 2019 года в Душанбе, в ФТИ АНРТ начала работу шестая измерительная станция глобальной сети атмосферы для исследований климата (PollyNet). Новая станция является первой в Центральной Азии и находится в пределах глобального пылевого пояса, простирающегося от Марокко до Китая.

ФТИ АН РТ сотрудничает также с Колледжем атмосферных наук университета Ланчжоу Китая (https://en.lzu.edu.cn/). Подписан Меморандум о сотрудничестве (Memorandum of Understanding) в 2018г. Согласно данному документу сотрудничество запланировано до 2025 г. В данное время идут работы по созданию в ФТИ АН РТ – Центра исследования климата и качества воздуха.

ФТИ АН РТ сотрудничает также с Ключевой лабораторией криосферных наук северо-западного Института экологии окружающей стреды и ресурсов Академии наук Китая ,находящейся в г.Ланчжоу. В рамках сотрудничества запланировано совместное исследование аэрозоля и элементарного карбона. Заметим, что в научном полигоне ФТИ АН РТ уже проводится сбор общего аэрозоля. В плане установка нового анализатора – аэталометра АЕ33 данного Института в научном полигоне ФТИ АН РТ с целью изучения элементарного карбона.

Решена задача об учете влияния тепловой нелинейности всех слоев фотоакустической (ФА) камеры (газ-образец-подложка), при формировании ФА сигнала в конденсированных средах для случая объемного поглощения оптического излучения. Теоретически исследованы особенности генерации второй гармоники ФА сигнала подложки при объемном поглощении оптического излучения конденсированными средами различной физической природы. Разработан цифровой температурный датчик для непосредственного измерения температуры тыловой стороны образцов в открытых ФА ячейках. Проведены численные расчеты нелинейных термооптических задач на основе теоретически полученных фундаментальных решений; проанализированы особенности прикладного применения оптоакустической спектроскопии аэрозольных и газообразных веществ.

Получило развитие направление по использованию физических методов в медицине. Среди них традиционные методы криотерапии, использующие в своей основе жидкий азот, магнитотерапия опухолей, лазерная терапия и методы молекулярной спектроскопии с целью разработки новых способов диагностики и контроля курса проводимых лечений. Проводятся исследования по применению физических методов для ранней диагностики и терапии в медицине.

По направлению «Ядерная физика» решаются проблемы ядерно-физических методов исследования, а также проводятся исследования в области физики космических лучей и сверхвысоких энергий.

Здесь уместно отметить крупную задачу, которая стоит перед институтом – это восстановление и ввод в эксплуатацию реактора «Аргус», находящегося в консервации. С введением в строй реактора «Аргус» будут развиваться направления нейтроноактивационного и нейтронографического анализа, будет налажено производство радиофармпрепаратов для нужд ядерной медицины.

Исследования космических лучей начались еще в Отделе физики и математики с исследования несохранения четности при захвате мю-мезонов космических лучей различными ядрами вещества с целью изучения асимметрии вылета нейтронов в зависимости от спина ядра. Исследования базировались на результатах, полученных на высоте 3860 м над уровнем моря в Мургабском районе Горно-Бадахшанской автономной области.

В 1971 году по инициативе Физического института Академии наук СССР (ФИАН им. П.Н. Лебедева) на Памире в урочище Ак-Архар на высоте 4360м над уровнем моря начались совместные исследования с учеными нашего института по изучению взаимодействия элементарных частиц и нуклонов с нуклонами и ядрами при энергиях выше 10¹² эВ (эксперимент «Памир»). В ходе эксперимента была собрана установка рентген-эмульсионной камеры с площадью 1000 м². В выполнении заданий эксперимента «Памир» принимали также участие ФТИ им. С.В. Стародубцева АН Уз.ССР, Институт ядерных исследований АН СССР, Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д.В. Скобельцина МГУ, Институт физики высоких энергий АН Каз. ССР, Институт физики АН Груз. ССР. В 1987 г. в Париже на XVII Международной конференции по космическим лучам было подписано соглашение о создании суперсотрудничества «Памир-Чакалтая», которое объединяло усилия физиков восьми стран: России, Японии, Польши, Бразилии, Боливии, Грузии, Узбекистана и Таджикистана.

В эксперименте «Памир» наблюдался ряд уникальных и редких явлений, таких как суперсемейство «Ситора», образованное частицей с энергией порядка 10¹⁷ эВ. Энергия взаимодействия частиц первичного космического излучения суперсемейства «Таджикистан» составляла 10¹⁸ эВ – это наибольшая энергия взаимодействия частиц из всех зарегистрированных в мировой практике с использованием больших рентген-эмульсионных камер.

Начатый в 1971 году эксперимент «Памир» вылился в Соглашение между Правительством Республики Таджикистан и Правительством Российской Федерации о создании и деятельности Международного научно-исследовательского центра «Памир-Чакалтая» (МНИЦ-ПЧ), подписанное в августе 2008 г. для проведения совместных ядерно- и астро-физических исследований космических лучей сверхвысоких энергий.

В июле-августе 2009 году МНИЦ-ПЧ после длительного перерыва была организована Памирская экспедиция 2009 года. Основной целью экспедиции было восстановление силами российских и таджикских участников экспедиции, а также группы волонтёров из Киргизии, Казахстана, Украины и Франции, производственных и жилых помещений и зданий, а также инфраструктуры научного полигона, расположенного на высоте 4400 в урочище Ак-Архар Мургабского района ГБАО Республики Таджикистан. Это позволило возобновить экспериментальные исследования космических лучей сверхвысоких энергий на высотах гор по научной программе МНИЦ в рамках широкого международного сотрудничества. В ходе этой экспедиции была собрана и начата экспозиция двухъярусной глубокой рентген-эмульсионной камеры с воздушным зазором величиной 2,5 м и площадью 36 кв.м.

Основной научной целью эксперимента является изучение ядерно-активной проникающей компоненты космических лучей на высотах гор и установление ее природы, возможно, связанной с чармированными частицами и быстрым ростом их доли в полном неупругом сечении при возрастании энергии, либо с присутствием в их составе частиц странной кварковой материи – странглетов.

29-30 сентября 2010 года в городе Душанбе и поселке Чечекты была проведена Международная научная конференция «Перспективы междисциплинарных высокогорных исследований астро-космических факторов, воздействующих на природные системы и глобальные природные процессы». Конференция проводилась Академией наук Республики Таджикистан при поддержке Межгосударственного фонда гуманитарного сотрудничества стран СНГ. 21-22 апреля 2011 года в г. Душанбе (Республика Таджикистан) был проведен Международный научный семинар «Актуальные задачи и первые результаты деятельности Международного научно-исследовательского центра “Памир-Чакалтая”». Успешно завершившийся семинар придал дополнительный импульс сотрудничеству ученых стран СНГ в рамках МНИЦ “Памир-Чакалтая”. Позволил наметить наиболее перспективные направления развития исследований космических лучей на высотах гор в свете тех результатов, которые были достигнуты в самое последнее время, как в области физики космических лучей, так и физики высоких энергий, интенсивно развивающейся благодаря недавно запущенному в ЦЕРН Большому адронному коллайдеру. В частности, на семинаре были обсуждены проблемы обмена и сопоставления результатов исследований физиков-космиков и физиков, работающих на ускорителях, а также предложены пути их решения, которые взаимно повышают эффективность поиска новых явлений и эффектов, свидетельствующих о возникновении “новой” физики при сверхвысоких энергиях.

В процессе радиоэкологических исследований по направлению «Ядерная физика» учеными лаборатории создана и апробирована установка для обнаружения и исследования проб радиоактивных выпадений в составе воздушного аэрозоля. Установка предназначена для поиска аномальных зон выпадения космогенного радиоизотопа Ве-7 и объяснения одного из возможных путей миграции изотопа Ве-7 на поверхность почвы, растительности и воды посредством вертикальных потоков воздушных масс из верхних слоёв атмосферы и тропопаузы.

Продолжена разработка новых методов исследования содержания радона в воздухе, почве, воде и атмосферных осадках, а также методов анализа радиационной обстановки в горной местности. В процессе выполнения работ, основанных на ядерно-физических методах, получило обоснование направление исследования горных регионов Таджикистана на наличие техногенных загрязнений.

Получено распределение урана и тория в образцах почвы реки Варзоб. Установлено возрастание концентрации этих элементов в районе ущелья речки Оджуг, поселок Варзоб. Впервые методом ультразвуковой локации зарегистрирован и определен современный рельеф Кайракумского водохранилища. Результаты этих исследований имеюn важное значение для решения экологических и других народнохозяйственных задач.

Проведено моделирование эффективности гадолиниевых конверторов для детекторов нейтронного излучения. Проведены расчеты по выяснению влияния наноразмерных слоев нейтронных конверторов на основе гадолиния на общую эффективность регистрации тепловых нейтронов. При учете вклада низкоэнергетических электронов Оже увеличивается общая эффективность конверторов. Для конверторов из изотопа гадолиния-157 общая эффективность увеличивается более чем на 10%. Показано, что при расчетах эффективности конверторов на основе изотопа гадолиния-157 необходимо учитывать наноразмерные слои, минимальный шаг дискретизации должен быть не более 10 нанометров. Полученные результаты хорошо согласуются с экспериментальными данными.

Направление «Физика конденсированного состояния» охватывает широкий круг исследований, связанных с решением фундаментальных проблем по изучению состояния и структуры вещества, его свойств и параметров в зависимости от действия различных факторов. Решение этих проблем может служить основой для разработки технологии получения новых перспективных материалов, включая композитные материалы на основе полупроводниковых соединений с заранее заданными свойствами, новых методов анализа и контроля материалов в процессе их получения и последующего легирования примесями, качественно улучшающими их физико-химические свойства, дающие возможность создания приборов на их основе. Проводятся исследования по получению пленок и гетероструктур на основе органических полупроводников.

В институте разработана технология выращивания кристаллов тройных боратов лития-висмута в условиях низких градиентов температуры. При кристаллизации тройных боратов обнаружены дефекты, связанные с механизмами роста кристаллов. Исследование природы и причин возникновения подобных дефектов дает возможность определения, как морфологии фронта кристаллизации, так и его устойчивости, а также установления малоугловых границ и блоков, связанных с изменением стехиометрии расплава и образованием газовых включений. Впервые проведены эксперименты по получению тройных боратов методом механосинтеза – совершенно нового подхода в технологии получения подобных соединений.

Исследования в этой области ведутся в основном Отделом наноматериалов и нанотехнологий, который был создан в 2008 года в составе четырех ранее существовавших подразделений: сектора теоретической физики, лабораторий физики кристаллов, физической акустики (2008–2018) и лаборатории физики низких температур и сверхпроводимости (с 2019). Перед отделом ставятся задачи по продолжению начатых ранее исследований в области теории, разработки технологий создания и экспериментальных и теоретических исследований новых материалов, кристаллов, обладающих полезными физическими свойствами, находящими широкое применение при создании высокотехнологичных приборов (лазеры, микроэлектроника, детекторы различных видов излучений и т.д.).

В связи с бурным развитием нанотехники, перед отделом поставлены задачи по развитию нанотехнологий, такие как, создание новых материалов (монокристаллов и наноматериалов), обладающих полезными физическими свойствами, что имеет огромное и непреходящее значение для развития техники и технологий, а также задачи исследования свойств и создания новых наноматериалов, объемных наноструктурных кристаллов, нанопокрытий и других материалов, которые могут найти широкое применение в различных областях народного хозяйства. Современной технике необходимы кристаллические материалы с различными физическими свойствами. Развитие многих отраслей науки и техники связано с достижениями в области получения новых материалов, с помощью которых могут быть не только улучшены параметры существующих приборов, но и созданы новые.

Проведенные комплексные исследования класса соединений двойных молибдатов и вольфраматов, содержащих одновалентные и двухвалентные катионы, позволили прогнозировать и затем подтвердить физическим экспериментом для ряда структурных типов такие полезные свойства, как лазерные, акустооптические, пьезо- и сегнетоэлектрические, сегнетоупругие, электролитические, люминесцентные, пироэлектрические и др.. Активированные неодимом кристаллы низкотемпературной модификации калий-иттриевого вольфрамата и других изоструктурных соединений обладают уникальными спектрально-генерационными свойствами, и нашли применение в специальном приборостроении. В Отделе нанотехнологий и нанометериалов, в лаборатории физики кристаллов разработано и найдено семейство новых пьезо- и сегнетоэлектрических кристаллов с кристобалитоподобной структурой – цезий-литиевый молибдат, цезий-литиевый вольфрамат и другие изоструктурные соединения, обладающие эффективными электромеханическими и другими свойствами. Получены авторские свидетельства на способы выращивания монокристаллов: CsLiMoO₄, CsLiWO₄, NaBi(WO₄)₂, LiBi(MoO₄)₂ , а также с добавками примеси неодима. Получены новые кристаллы на основе оксидов редкоземельных элементов и оксида висмута: Pr₃Bi₅O₁₂, Er₃Bi₅O₁₂, Yb₃Bi₅O₁₂, Lu₃Bi₅O₁₂. Разрабатывается технология получения монокристаллов высокой степени совершенства.

В лаборатории физической акустики разработаны и внедрены уникальные методы исследования физических свойств, фазовых переходов, физико-химических процессов на границе твердое тело-жидкость, как методами активной акустики, так и методами акустической эмиссии.

В секторе теоретической физики в течение ряда лет ведутся исследования физических (акустических, пьезоэлектрических, оптических, магнето- и сегнетоупругих) свойств конденсированных сред, обусловленных возбуждением и динамикой квазичастиц (экситонов, фононов, магнонов и т.д.) и их комплексов (поляронов, солитонов, связанных магнито-упругих солитонов и т.д.). С этой целью развит метод обобщенных когерентных состояний, учитывающий теоретико-групповые свойства и симметрии исходных гамильтонианов, методами функционального интеграла получены гамильтонианы и полуклассические уравнения движения. Получено обобщение известной геометрической фазы Берри для обобщенных когерентных состояний, построенных на группе SU(2S+1), что позволило провести детальный анализ эффектов туннелирования в магнитных наноматериалах (в магнитных наноструктурах таких, как Fe₈ и Mn₁₂ ) с учетом сокращения длины классического спина, обусловленного возбуждением мультипольных полей. Метод обобщенных когерентных состояний с успехом применяется при исследовании структурных фазовых переходов в кристаллах (спин-пайерлсовские и электронные пайерлсовские фазовые переходы), исследовании распространения нелинейных магнитозвуковых волн в магнитных материалах, исследовании проблемы управления свойствами наноструктур. Широко используются методы компьютерного моделирования на основе метода молекулярной динамики, метода Монте-Карло, теории функции плотности.

Методами численного компьютерного моделирования проводятся исследования пространственно одно- и двумерных нелинейных эволюционных уравнений, описывающих нелинейные возбуждения различной природы в конденсированных средах (анти- и ферромагнетики Гейзенберга, графен, адронная материя в физике высоких и сверхвысоких энергий). В частности, проведено исследование устойчивости и динамики взаимодействий двумерных динамических топологических солитонов в векторной нелинейной сигма-модели теории поля в изотропном и анизотропном случаях. Методами численного моделирования показана устойчивость данного вида солитонов при различных значениях топологического заряда (индекса Хопфа). Получены дальнодействующие модели эволюции динамики упругого взаимодействия двумерных топологических солитонов. Продемонстрированы возможные каналы распада при столкновениях двумерных топологических солитонов. Численно получены новые бионные (бризерные) решения векторной нелинейной сигма-модели как в одно- так и двумерном случаях, обладающие как бризерной динамикой так и динамикой вращения в изоспиновом пространстве и определены области их существования и устойчивости. Эти результаты представляют интерес с точки зрения развития непертурбативных моделей теории поля. Исследованы свойства процессы Т-симметрии суперсимметричной (2+1)-мерной нелинейной сигма-модели. На первом этапе разработаны модели взаимодействий топологических вихрей, где в зависимости от динамических параметров наблюдаются процессы их распада на локализованные возмущения и поэтапной аннигиляции. Также рассмотрены модели поэтапной аннигиляции топологических вихрей при их взаимодействии с 180-градусными доменными границами. На основе полученных моделей разработаны начальные условия для проведения численного моделирования процессов взаимодействия в обращенном времени. Получены модели, описывающие полное восстановление исходного топологического поля взаимодействующих солитонов при объединении локализованных возмущений и волн излучений. Также получены модели, описывающие процессы формирования топологических вихрей в плоскости доменной границы и их последующей эмиссии. Таким образом, подтверждено свойство Т-инвариантности исследуемой теоретико-полевой модели.

Проведено сравнение известных наноструктурированных солнечных элементов на основе карбида кремния, а также исследован ряд особенностей процесса золь-гель для синтеза нанопорошка карбида кремния. На этой основе разработана эффективная и малозатратная технология получения нанопорошков карбида кремния методом золь-гель. Проведено исследование нанопорошковых образцов карбида кремния в процессе получения, а также после их отжига при различных температурах с целью получения нанокристаллов различных размеров и определения наиболее оптимальных их размеров. Физические свойства полученных образцов исследовались с использованием современных способов и методов (сканирующей и силовой электронной микроскопии, рентгенофазного анализа и инфракрасной Фурье-спектроскопии).

Проведен анализ физических принципов создания наноструктурированных солнечных элементов и принципов их работы. Созданы сенсибилизированные красителем солнечные элементы без рассеивателей света, а также с наноструктурными рассеивателями на основе диоксида титана и диоксида титана/карбида кремния и проведена оценка их эффективности.

Проведено исследование эффективности однопереходных и многослойных тандемных солнечных элементов. Разработана численная модель использованием программы одномерного анализа микроэлектронной и фотонной структуры AMPS-1D для анализа солнечных элементов на основе гидрогенизированного кремния, теллурида кадмия и диселенида меди-индия-галлия, что позволило сформулировать дизайн оптимального проектирования новых многослойных тандемных солнечных элементов, обеспечивающего наибольшую эффективность работы элемента.

Проведен численный анализ однопереходного солнечного элемента на основе аморфного гидрогенизированного кремния, между слоями p-типа (a-SiC:H) и n-типа (a-Si:H) который располагается легированный i-слой, используемый в качестве промежуточного поглощающего слоя (a-Si:H). Установлено, что после оптимизации параметров элемента наибольшая эффективность в 19,62% достигается при толщине i-слоя в 500 нм. Проведена оптимизация разработанной новой структуры тандемного многослойного солнечного элемента на основе a-SiC:H/a-Si:H и c помощью численного моделирования показано, что ее наибольшая эффективность в 22,6% достигается при толщине промежуточного i-слоя, равной 270 нм.

Методами численного моделирования показано, что наибольшая эффективность однопереходного солнечного элемента на основе сульфида кадмия и теллурида кадмия CdS/CdTe, равная 18,3%, достигается при толщине слоя CdTe, равной 1000 нм и толщине слоя CdS равной 60 нм. На основе проведенного моделирования однопереходного солнечного элемента разработана оптимальная структура тандемного многослойного солнечного элемента CdS/CdTe, и численным моделированием показано, что его наибольшую эффективность в 31,8% можно получить при толщине p-слоя CdS, равной 50 нм, и толщине n-слоя CdS, равной 200 нм, при сохранении фиксированными толщины n-слоя CdTe в 3000 нм и p-слоя CdTe, равной 1000 нм.

Проведено численное исследование однопереходных солнечных элементов на основе сульфида кадмия и диселенида меди-индия-галлия CdS/CIGS и показано, что наибольшая эффективность в 17,3% достигается при толщине слоя CIGS, равной 200 нм. С использованием результатов исследования однопереходных солнечных элементов разработан дизайн и проведена оптимизация структуры нового тандемного многослойного солнечного элемента на основе CdS/CIGS. Методами численного моделирования показано, что наибольшую эффективность данного элемента, равную 48,3%, можно получить при толщине p-слоя CIGS, равной 600 нм.

Проведено детальное исследование фазовой динамики и вольт-амперных характеристик в системе связанных джозефсоновских переходов. Впервые проведены исследования гистерезисной области ВАХ системы связанных джозефсоновских переходов зависимости сверхпроводящего, квазичастичного, диффузионного токов и тока смещения от величины полного тока через систему. Эти исследования показали важную роль диффузионного тока в формировании вольт-амперных характеристик системы и позволили получить качественное согласие с результатами эксперимента. Показано влияние диффузионного тока на процесс ветвления вольт-амперной характеристики и величину тока возврата. В работах показано, что наличие только емкостной связи между джозефсоновскими переходами не позволяет объяснить гистерезисное поведение внутренних джозефсоновских переходов в высокотемпературных сверхпроводниках. Наблюдаемое экспериментально завышенное значение тока возврата на ВАХ в сравнении с оценками, основанными на модели несвязанных переходов, находит свое объяснение в рамках модели емкостной связи с диффузионным током.

В таджикской медицине широкое использование наряду с традиционными методами получили и новые разработки. В этом направлении существенный вклад внесла лаборатория криофизики ФТИ АН РТ:

криотерапия с использованием жидкого азота; раннее диагностирование с применением методов молекулярной спектроскопии; магнито- и лазерная терапия.

по которым решаются следующие проблемы:

ядерно-физические методы исследования, космические лучи и физика сверхвысоких энергий, физика полупроводников, образование и структура кристаллов, физика сегнетоэлектриков и диэлектриков, физика конденсированных сред при низких температурах, спектроскопия, когерентная нелинейная оптика (квантовая электроника), акустика, изучение физических процессов в атмосфере, возобновляемые источники энергии.

Проводимые по 7 темам научно-исследовательские работы в 11-ти подразделениях института охватывают следующие основные направления:

ядерная физика, теоретическая физика, физика конденсированного состояния, оптика, квантовая электроника, физико-технические проблемы энергетики, физика атмосферы, применение физических методов исследования в медицине,

Далее, в структуру института входят:

лаборатория молекулярной спектроскопии, лаборатории физики атмосферы, лаборатория квантовой электроники, отдел информатизации (с 2019 г.), вычислительный кластер (с 2019 г.).