В.о. завідувача відділу - доктор фізико-математичних наук, лауреат премії НАН України ім. І. Пулюя Євген Юрійович Ремета.

Співробітники відділу – провідний науковий співробітник, доктор фізико-математичних наук, лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки А.М. Завілопуло, старші наукові співробітники: кандидати фізико-математичних наук О.І. Гомонай, Є.Е. Контрош, наукові співробітники: кандидати фізико-математичних наук І.В. Чернишова, Т.Ю. Попик, А.А. Генерал, Ю.А. Бандурин, молодший науковий співробітник: кандидат фізико-математичних наук Є.А. Світличний, провідні інженери: О.В. Папп, А.І. Булгакова, В.В. Звенигородський.

Історія. У 1982 році у складі новоутвореного відділу електронних процесів Ужгородського відділення Інституту ядерних досліджень АН УРСР за ініціативи керівника відділення та завідувача відділу професора І.П. Запісочного розпочалася розробка деяких актуальних проблем квантової електроніки. Одночасно створювалася належна матеріальна база. Розпочалася підготовка кадрів високої кваліфікації – кандидатів (В.Ю. Фучко, Ю.О. Шпеник, О.І. Гомонай) і докторів наук (В.А. Кельман, В.П. Стародуб). Отриманий науковий доробок дозволив створити в 1986 році структурну лабораторію газової квантової електроніки, чисельність якої сягала 14 чоловік. Колективом лабораторії було виконано ряд важливих науково-дослідних тем, створено кілька варіантів двохвильового ексимерного випромінювача для озонометричного лідара, який витримав випробування натурних експериментів на полігонах під Києвом.

У листопаді 1992 року одночасно з утворенням Інституту електронної фізики НАН України було створено окремий відділ квантової електроніки. У лютому 2017 року в результаті оптимізації структури інституту було створено відділ квантової та плазмової електроніки через об’єднання відділу квантової електроніки (завідувач – доктор фізико-математичних наук, професор В.А. Кельман) та відділу іонних процесів (завідувач – академік НАН України О.Б. Шпеник). Керівником нового відділу було призначено доктора фізико-математичних наук, професора Кельмана Володимира Андрійовича.

Основні наукові напрямки діяльності відділу:

• джерела когерентного і спонтанного випромінювання на основі парів металів та їх хімічних сполук: фізичні процеси, діагностика, кінетика збудження і релаксації, практичні застосування;
• плазмові струмені атмосферного тиску на основі слабострумових розрядів;
• нелінійна взаємодія лазерного випромінювання з атомами у вільному стані: фундаментальні аспекти фізики багатофотонних процесів, нелінійна резонансно-іонізаційна спектроскопія складних атомів;
• процеси елементарних парних зіткнень моноенергетичних електронів та лазерного випромінювання із складними атомними системами та органічними молекулами.

Унікальність відділу полягає у тому, що фізичні процеси та явища досліджуються всебічно з використанням комплексу методів оптичної, електронної та мас-спектроскопії високої роздільної здатності, що передбачає використання лазерного випромінювання; пучків повільних моноенергетичних електронів, які взаємодіють з пучками атомів і молекул та парою атомів і молекул у паронаповненій комірці; повздовжнього імпульсно-періодичного розряду низького тиску. Для цього у відділі є відповідне обладнання (у т.ч. власні оригінальні розробки: монохроматори й аналізатори енергії електронів; джерела пучків нейтральних молекул; комірки, наповнені молекулами у газовій фазі; автоматизовані системи реєстрації на базі сучасних комп’ютерів та пакети оригінальних програм до них) та налагоджені й апробовані експериментальні методики. Крім цього, відділ є основною складовою Центру колективного користування приладами НАН України при ІЕФ НАН України «Лазерний спектроскопічний комплекс» і надає послуги іншим науковим установам.

Міжнародна співпраця. Співробітники відділу у рамках міжнародної співпраці проводили дослідження і наукові консультації з колегами з Інституту фізики твердого тіла Академії наук Угорщини (м. Будапешт), Інституту ядерних досліджень Угорської АН (м. Дебрецен), Університету Небраска-Лінкольн (м. Лінкольн, США). Протягом 2014–2016 рр. проводили спільні дослідження фізичних процесів при взаємодії повільних електронів зі складними молекулами у рамках індивідуального гранту програми "Collegium Talentum" (Угорщина) та гранту Італійської національної дослідницької ради в Інституті структури матерії (м. Рим, Італія) та на синхротроні Елетра (м. Трієст, Італія).

Стратегія. Грунтуючись на розроблених у відділі експериментальних методах досліджень характеристик речовини у різних агрегатних станах (у газовій фазі, конденсованому стані на поверхні, порошкоподібному (мікрокристалічному) стані, розчині та газовому розряді) та методиках їх розрахунку, основний напрям науково-дослідної роботи відділу спрямований на дослідження фізичних процесів і явищ у біомолекулах (зокрема, у молекулах аліфатичних амінокислот) при опроміненні фотонами, електронами та у плазмі газового розряду. Це передбачає необхідну модернізацію експериментальної апаратури та проведення комплексних експериментальних і теоретичних (за допомогою квантово-хімічних методів розрахунків) досліджень, зокрема:

• Проведення систематичних прецизійних досліджень повних перерізів розсіювання електронів молекулами; вимірювання спектрів випромінювання та оптичних функцій збудження окремих ліній і смуг при взаємодії молекул з повільними електронами; мас-спектрометричні дослідження іонізації молекул електронним ударом, виявлення структурних особливостей на енергетичних залежностях досліджуваних процесів і з’ясування каналів дисипації енергії електронів у процесах взаємодії з молекулами.
• Проведення прецизійних експериментів з вивчення люмінесцентних властивостей молекул у порошкоподібному (мікрокристалічному) стані та в розчині при опроміненні лазерним та рентгенівським випромінюванням, а також люмінесцентних властивостей молекул у низькотемпературній плазмі повздовжнього імпульсно-періодичного газового розряду. Проведення чисельного моделювання енергетичної і просторової структури молекул – електронних спектрів поглинання, дипольних моментів, електронної густини, розподілу зарядів на атомах, електронних і коливних енергій, міжатомних відстаней.

Контакти

В.о. зав.відділу Є.Ю. Ремета remetoveyu@gmail.com, тел. (03126) 64-36-20