Антонов Владимир Андреевич

Когерентная и нелинейная оптика, аттосекундная физика, квантовая оптика, квантовая механика, гамма-оптика.

• 2008 – окончил с отличием магистратуру Нижегородского государственного университета им. Н. И. Лобачевского, специальность «радиофизика».
• 2008–2011 – обучался в аспирантуре Института прикладной физики РАН по специальности «лазерная физика».
• 27 февраля 2012 года защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности «лазерная физика», тема «Формирование экстремально коротких импульсов резонансного излучения посредством адиабатической модуляции параметров среды электромагнитным полем», научный руководитель – кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник отдела № 340 ИПФ РАН Е. В. Радионычев.

• 2009–2010 – соруководитель курсовой работы студента 5 курса факультета Высшая школа общей и прикладной физики ННГУ им. Н. И. Лобачевского Е. И. Гаранькина,
• 2016-2017 - руководитель дипломной работы студента 4-го курса бакалавриата радиофизического факультета Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского, И.Р. Хайрулина,
• 2017-2018 - соруководитель магистерской работы студента 2 курса магистратуры радиофизического факультета Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского, И.Р. Хайрулина.

Институт пикладной физики РАН, 340 отд., затем 330 отд. (основное место работы), г. Нижний Новгород:

• 2006–2008 – старший лаборант-исследователь,
• 2008–2012 – младший научный сотрудник,
• 2013-2017 – научный сотрудник,
• с 2017 года по настоящее время – старший научный сотрудник.

ННГУ им. Н. И. Лобачевского, Лаборатория экстремальных световых полей (по совместительству), г. Нижний Новгород:

• 2012-2013 – младший научный сотрудник,
• 2013-2015 – научный сотрудник.

КФУ, Лаборатория "Мёссбауэровская оптика" (по совместительству), г. Казань,

• 2014-2015 – научный сотрудник.

Институт общей физики РАН, Теоретический отдел (по совместительству), г. Москва,

• 2016-2020 – научный сотрудник.

Стажировки зарубежом:

• 2010, 2011 и 2012 – Техасский A&M Университет (Texas A&M University), г. Колледж Стейшен, США, в качестве интерна, а затем приглашенного ученого.

Член профсоюзного комитета Института прикладной физики РАН.

Награды и премии:

• 2009 год – вторая премия XI Конкурса молодых учёных Института прикладной физики РАН;
• 2010–2011 год – стипендия администрации Нижегородской области им. академика Г. А. Разуваева для аспирантов;
• 2012 год – третья премия XIV Конкурса молодых учёных Института прикладной физики РАН;
• 2011–2013 год – стипендия некоммерческого фонда «Династия» для физиков-теоретиков: аспирантов и молодых учёных без степени;
• 2014–2015 год – стипендия некоммерческого фонда «Династия» для физиков-теоретиков: молодых кандидатов наук;
• 2015–2017 год – Стипендия Президента Российской Федерации для молодых кандидатов наук;
• 2018 год – первая премия Открытого конкурса научных работ молодых нижегородских учёных в области физики, химии и технологии наноструктур и элементов наноэлектроники 2018 года.

Гранты:

Руководитель проектов

1. РФФИ 14-02-31044 мол_а «Эффективная генерация гармоник высокого порядка и аттосекундных импульсов в многоцветном лазерном поле и их приложения для аттосекундного контроля квантовых систем», 01.2014–12.2015.
2. РФФИ 16-32-60173 мол_а_дк «Разработка методов резонансного динамического управления спектрально-временными характеристиками излучения вакуумного ультрафиолетового, рентгеновского и гамма-диапазона для приложений в физике сверхбыстрых процессов и квантовой оптике», 01.2016–12.2018.
3. РНФ 19-72-00140, «Формирование интенсивных аттосекундных импульсов рентгеновского диапазона и управление волновой формой одиночных гамма-фотонов в резонансных нестационарных средах для приложений в спектроскопии сверхбыстрых процессов и квантовой информатике», 07.2019–06.2021.

Исполнитель в проектах

1. РФФИ 13-02-00831 А «Разработка и применение методов управления светом посредством квантово-оптической интерференции», 01.2013–12.2015.
2. РФФИ 14-02-00762 А «Квантовые интерференционные эффекты при взаимодействии высокоинтенсивного лазерного излучения с атомами и молекулами», 01.2014–12.2016.
3. РФФИ 14-22-02034 офи_м «Использование параметрических нелинейных эффектов для реализации новых методов генерации терагерцового излучения, а также излучения других частот за пределами диапазона видимого света», 01.2014–12.2016.
4. РФФИ 14-29-07152 офи_м «Управление квантовыми состояниями твердотельных систем в целях создания новых перспективных элементов квантовой памяти, квантовой оптики и стандартов частоты», 01.2014–12.2016.
5. РНФ 16-12-10279 «Генерация субфемтосекундных (аттосекундных) ультрафиолетовых и рентгеновских импульсов при взаимодействии интенсивного лазерного поля с газами и плазмой; приложения таких импульсов в аттосекундной метрологии и спектроскопии», 05.2016–12.2018.
6. РФФИ 16-02-00527 А «Перспективные схемы генерации атто- и субаттосекундных ультрафиолетовых и рентгеновских импульсов в газах и плазме», 01.2016–12.2018.
7. РФФИ 16-02-01034 А «Разработка и применение новых методов генерации и управления электромагнитным излучением гамма-/рентгеновского диапазона», 01.2016–12.2018.
8. РФФИ № 18-02-00924 А «Генерация гармоник высокого порядка и комбинационных частот интенсивного лазерного поля в газах и плазме в целях формирования аттосекундных рентгеновских импульсов в „водяном окне”», 01.2018–12.2020.
9. РФФИ № 18-32-00774 мол_а «Индуцированная резонансная прозрачность ядерных переходов и формирование однофотонных импульсов мёссбауэровского излучения с управляемыми характеристиками», 03.2018–03.2020.
10. Грант правительства Российской Федерации для государственной поддержки научных исследований проводимых под руководством ведущих учёных № 14.W03.31.0032 «Квантовые эффекты в сильно локализованных интенсивных лазерных полях» 01.2018–01.2020.
11. РФФИ № 19-02-00852 А «Разработка метода управления интерфейсом гамма-фотон – резонансный ядерный ансамбль для развития квантовой рентгеновской/гамма-оптики и создания основ мёссбауэровской диагностики нестационарных процессов в веществе», 01.2019–12.2021.
12. РНФ 16-12-10279-продление «Генерация субфемтосекундных (аттосекундных) ультрафиолетовых и рентгеновских импульсов при взаимодействии интенсивного лазерного поля с газами и плазмой; приложения таких импульсов в аттосекундной метрологии и спектроскопии», 05.2019–12.2020.

• Теоретически и экспериментально показана возможность преобразования экспоненциально спадающей во времени волновой формы (временной зависимости вероятности детектирования) мёссбауэровского гамма-фотона в последовательность коротких импульсов и во временной кубит в процессе распространения гамма-излучения в осциллирующем резонансном ядерном поглотителе [1].
• Предложенный метод управления волновой формой гамма-фотонов осциллирующем резонансом поглотителе развит аналитически и численно. В частности, исследованы оптимальные условия формирования последовательностей наносекундных импульсов гамма-излучения с максимальной амплитудой и максимальным контрастом [2]. Показана возможность существенного повышения амплитуды и сокращения длительности формируемых импульсов с использованием последовательности поглотителей, отличающихся скоростями поступательного движения относительно источника [3]. Теоретически и экспериментально показана возможность преобразования гамма-фотона в затухающую последовательность групп наперёд заданного числа импульсов [4]. Проанализирована возможность повышения амплитуды формируемых импульсов на основе их конструктивной интерференции с динамическими биениями поля фотона в оптически толстом поглотителе [5] и посредством добавления второй гармоники к основной частоте колебаний поглотителя [6]. Проанализированы предельные возможности формирования импульсов в осциллирующем поглотителе на основе существующих технологий и показана возможность формирования импульсов пикосекундной длительности [7]. Исследованы возможности подавления резонансного поглощения гамма-излучения синхротронного мёссбауэровского источника в осциллирующем ядерном поглотителе в условиях синхронизации колебаний поглотителя с моментами излучения фотонов [8].
• Развит предложенный ранее с участием В.А. Антонова [9-11] метод формирования аттосекундных импульсов из излучения вакуумного ультрафиолетового (ВУФ) или рентгеновского диапазона в процессе его распространения в резонансно поглощающем атомарном газе, дополнительно облучаемом интенсивным лазерным полем инфракрасного (ИК) диапазона. А именно, построена аналитическая теория формирования импульсов в атомарном водороде и резонансно поглощающей плазме водородоподобных ионов, облучаемых сильным оптическим полем, вызывающим быструю ионизацию из резонансных возбуждённых состояний [12]. На примере атомов гелия и неона показана возможность формирования импульсов в газе неводородоподобных атомов [12, 13]. Решения, полученные в рамках (предложенного с участием руководителя проекта) подхода, учитывающего воздействие модулирующего оптического поля на состояния резонансных атомов или ионов посредством изменения во времени и пространстве мгновенных значений (1) скоростей ионизации из возбуждённых состояний, а также (2) энергий этих состояний вследствие эффекта Штарка были сопоставлены с точными численными решениями нестационарного уравнения Шрёдингера [13, 14]. При этом сопоставление показало хорошее согласие решений, полученных с использованием методов разных уровней точности в пределах их применимости. Были проанализированы результаты эксперимента [15], показавшего зависимость вероятности ионизации атомов гелия полем титан-сапфирового лазера, комбинированным с излучением его 11-ой и 13-ой гармоник, от задержки излучения гармоник относительно лазерного поля основной частоты. А именно, показано, что данный эффект является следствием деструктивной квантовой интерференции путей возбуждения атомов гармониками разных порядков через различные Фурье-компоненты состояний Флоке, формирующихся из невозмущённых атомных состояний под действием сильного оптического поля [16].
• Численно [17, 18] и аналитически [19,20] показана возможность формирования последовательности аттосекундных импульсов, в том числе, в диапазоне "водяного окна", в процессе усиления квазимонохроматического ВУФ/ рентгеновского излучения затравки в водородоподобной активной среде рекомбинационного плазменного рентгеновского лазера, дополнительно облучаемой интенсивным (но не ионизующим) лазерным полем оптического/ ИК диапазона. Показана возможность переноса данной концепции на экспериментально исследованный случай гелиеподобных ионов [21] с длиной волны генерации и усиления порядка 4 нм.
• Показана возможность усиления последовательностей аттосекундных импульсов длительностью от 100 ас до 450 ас на длине волны 3.4 нм (в диапазоне «водяного окна»), сформированных в процессе генерации гармоник оптического поля высокого порядка, в водородоподобной активной среде плазменного рентгеновского лазера на основе ионов C5+, облучаемой репликой лазерного поля фундаментальной частоты [22, 23], а также выделения одиночного аттосекундного импульса из усиливаемой последовательности [22]. Показана возможность существенного повышения эффективности усиления гармоник в результате их взаимного рассеяния в сравнительно разреженной водородоподобной активной среде [24]. Предложенный подход распространён на случай неоноподобных активных сред столкновительного плазменных рентгеновских лазеров [25, 26]. Показано, что в этом случае оказывается возможным усиление субфемтосекундных импульсов излучения гармоник эллиптической или циркулярной поляризации, а также увеличение эллиптичности усиливаемого излучения.

1. F. Vagizov, V. Antonov, Y. V. Radeonychev, R. N. Shakhmuratov and O. Kocharovskaya, Coherent control of the waveforms of recoilless gamma-ray photons // Nature V. 508, pp. 80-83 (2014).
2. V. A. Antonov, Y. V. Radeonychev, and O. Kocharovskaya, Gamma-ray-pulse formation in a vibrating recoilless resonant absorber // Physical Review A V. 92, Art. no. 023841 (2015).
3. Y. V. Radeonychev, V. A. Antonov, F. G. Vagizov, R. N. Shakhmuratov, and O. Kocharovskaya, Conversion of recoilless γ radiation into a periodic sequence of short intense pulses in a set of several sequentially placed resonant absorbers // Physical Review A V. 92, Art. no. 043808 (2015), published in the column "Editor's suggestion".
4. R. N. Shakhmuratov, F. G. Vagizov, V. A. Antonov, Y. V. Radeonychev, M. O. Scully, and O. Kocharovskaya, Transformation of a single-photon field into bunches of pulses // Physical Review A V. 92, Art. no. 023836 (2015).
5. V. A. Antonov, I. R. Khairulin, Y. V. Radeonychev, and O. A. Kocharovskaya, Compression of the waveform of a gamma photon into a train of short pulses in an optically dense oscillating Mössbauer absorber // Radiophysics and Quantum Electronics V. 59, pp. 937-946 (2017).
6. I. R. Khairulin, V. A. Antonov, Y. V. Radeonychev, and O. Kocharovskaya, Transformation of Mössbauer γ-ray photon waveform into short pulses in dual-tone vibrating resonant absorber // Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics V. 51 Art. no. 235601 (2018).
7. I. R. Khairulin, V. A. Antonov, Y. V. Radeonychev, and O. Kocharovskaya, Ultimate capabilities for compression of the waveform of recoilless γ-ray photons into a pulse sequence in an optically deep vibrating resonant absorber // Physical Review A V. 98, Art. no. 043860 (2018).
8. I. R. Khairulin, Y. V. Radeonychev, V. A. Antonov, and Olga Kocharovskaya, Acoustically induced transparency for synchrotron hard x-ray photons // Sci. Rep. V.11, Art. no. 7930 (2021).
9. Y. V. Radeonychev, V. A. Polovinkin, and Olga Kocharovskaya, Extremely Short Pulses via Stark Modulation of the Atomic Transition Frequencies // Physical Review Letters V.105, Art.no.183902 (2010).
10. V. A. Polovinkin, Y. V. Radeonychev, and Olga Kocharovskaya, Few-cycle attosecond pulses via periodic resonance interaction with hydrogenlike atoms // Optics Letters V. 36, pp. 2296-2298 (2011).

17 октября 2012 года В.А. Антонов изменил фамилию с «Половинкин» на «Антонов», что подтверждает свидетельство о перемене имени I-TH № 514068 от 17 октября 2012 года, выданное отделом ЗАГС Нижегородского р-на г. Нижнего Новгорода. Соответственно, он является соавтором работ [9] и [10].

11. V. A. Antonov, Y.V. Radeonychev, and Olga Kocharovskaya, Formation of a Single Attosecond Pulse via Interaction of Resonant Radiation with a Strongly Perturbed Atomic Transition // Physical Review Letters V. 110, Art. no. 213903 (2013).
12. V. A. Antonov, T. R. Akhmedzhanov, Y. V. Radeonychev, and O. Kocharovskaya, Attosecond pulse formation via switching of resonant interaction by tunnel ionization // Physical Review A V. 91, Art. no. 023830 (2015).
13. T. R. Akhmedzhanov, V. A. Antonov, and O. Kocharovskaya, Formation of ultrashort pulses from quasimonochromatic XUV radiation via infrared-field-controlled forward scattering // Physical Review A V. 94, Art. no. 023821 (2016).
14. T. R. Akhmedzhanov, M. Yu. Emelin, V. A. Antonov, Y. V. Radeonychev, M. Yu. Ryabikin, and O. Kocharovskaya, Ultimate capabilities for few-cycle pulse formation via resonant interaction of XUV radiation with IR-field-dressed atoms // Physical Review A V. 95, Art. no. 023845 (2017).
15. P. Ranitovic, X. M. Tong, C.W. Hogle, X. Zhou, Y. Liu, N. Toshima, M. M. Murnane, and H. C. Kapteyn, Controlling the XUV Transparency of Helium Using Two-Pathway Quantum Interference // Physical Review Letters V. 106, Art. no. 193008 (2011).
16. T. R. Akhmedzhanov, V A Antonov, and O. Kocharovskaya, Coherent forward scattering of γ-ray and XUV radiation in the medium with the modulated quasi-resonant transition // Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics V. 49, Art. no. 205602 (2016).
17. T. R. Akhmedzhanov, V. A. Antonov, A. Morozov, A. Goltsov, M. Scully, S. Suckewer, and O. Kocharovskaya, Formation and amplification of subfemtosecond x-ray pulses in a plasma medium of hydrogenlike ions with a modulated resonant transition // Physical Review A V. 96, Art. no. 033825 (2017).
18. O. Kocharovskaya, T. R. Akhmedzhanov, V. A. Antonov, A. Morozov, A. Goltsov, M. O. Scully, and S. Suckewer, Towards generation of sub-fs pulses using lasing to ground states of H-like LiIII at 13.5nm and He-like CV at 4nm // X-Ray Lasers 2016, Proceedings of the 15th International Conference on X-Ray Lasers (ICXRL 2016), (Nara, Japan, 22–27 May 2016), Springer Proceedings in Physics V. 202, pp. 59-62 (2018).
19. I. R. Khairulin, V. A. Antonov, M. Yu. Ryabikin, and Olga Kocharovskaya, Sub-fs pulse formation in a seeded hydrogenlike plasma-based x-ray laser dressed by an infrared field: Analytical theory and numerical optimization // Phys. Rev. Research 2, 023255 (2020).
20. V. A. Antonov, I.R. Khairulin, Olga Kocharovskaya, Attosecond pulse formation in the “water window” range by optically dressed hydrogen-like plasma-based C5+ X-ray laser // Phys. Rev. A V. 102, Art. no. 063528 (2020).
21. V. A. Antonov, I.R. Khairulin, and O.A. Kocharovskaya, Formation of attosecond pulses in the “water window” range via optically dressed H-/He-like plasma-based X-ray lasers // Proc. SPIE 11370, Ultrafast Optics 2019, 1137001, pp. 90-93 (2019), DOI: 10.1117/12.2562972.
22. V. A. Antonov, K. Ch. Han, T.R. Akhmedzhanov, M. Scully, and O. Kocharovskaya, Attosecond pulse amplification in a plasma-based X-ray laser dressed by an infrared laser field // Phys. Rev. Lett. 123, 243903 (2019).
23. T. Akhmedzhanov, V. Antonov, X. Zhang, K.C. Han, E. Kuznetsova, I. Khairulin, Y. Radeonychev, M. Scully, and O. Kocharovskaya, Shaping of X-ray pulses via dynamical control of their interaction with a resonant redium" // X-Ray Lasers 2018, Proceedings of the 16th International Conference on X-Ray Lasers (October 7-12, 2018, Prague, Czech Republic), Editors: Kozlová, Michaela, Nejdl, Jaroslav, Springer Proceedings in Physics 241, 45-52 (2020).
24. И. Р. Хайрулин, В.А. Антонов, О.А. Кочаровская «Интерференционные эффекты в процессе усиления высоких гармоник в активной среде плазменного рентгеновского лазера, модулированной оптическом полем» // Квантовая Электроника, т. 50, стр. 375-385 (2020).
25. I. R. Khairulin, V.A. Antonov, M.Yu. Ryabikin, et al., Amplification of Elliptically Polarized Sub-Femtosecond Pulses in IR-Field-Dressed Neon-Like Active Medium of a Plasma-Based X-ray Laser // submitted to Phys. Rev. Lett., https://arxiv.org/abs/2104.08119.
26. V. A. Antonov, I.R. Khairulin, M.Yu. Ryabikin, et al., Amplification and ellipticity enhancement of sub-femtosecond XUV pulses in IR-field-dressed neon-like active medium of a plasma-based X-ray laser // submitted to Phys. Rev. A, https://arxiv.org/abs/2104.08125.