Кафедра физической и химической механики была организована в 1968 г. с целью подготовки студентов Факультета молекулярной и химической физики Московского физико-технического института (МФТИ), специализирующихся на проблемах, находящихся на стыке физики, химии, классической и квантовой механики.
Работа со студентами и аспирантами кафедры проводится в Институте проблем механики им. А.Ю. Ишлинского Российской академии наук (ИПМех РАН), где они готовят диссертации на соискание ученой степени бакалавра и магистра наук, а также кандидатские диссертации под руководством ведущих специалистов института. Кафедра готовит специалистов широкого профиля по компьютерной, теоретической и прикладной физике в следующих областях:
- Аэрофизика и радиационная газовая динамика;
- Физика ударных волн и неравновесных высокотемпературных газодинамических процессов;
- Физическая механика газовых разрядов, электроразрядных и газодинамических лазеров;
- Физика взаимодействия излучения с веществом;
- Физика и химия процессов горения и детонации;
- Физика неравновесных процессов в турбулентных потоках, процессов самоорганизации в газовых и плазменных потоках;
- Физика магнито-гидродинамических явлений в астрофизике, геофизике и энергетике;
- Физика переноса теплового излучения;
- Прикладная квантовая механика и спектральные оптические свойства газов и плазмы;
- Радиационно-столкновительные модели физической газовой динамики;
- Создание компьютерных методов решения задач физико-химической механики и динамики излучающего газа;
Студенты кафедры проводят расчетно-теоретические исследования с использованием многопроцессорных вычислительных комплексов. Для выполнения научно-исследовательских и дипломных работ, студентам может быть обеспечен доступ к:
- Вычислительному кластеру МФТИ;
- Вычислительным кластерам ВНИИА им. Н.Л. Духова (для студентов, проходящих стажировку в Лаборатории физической и химической газодинамики);
- Суперкомпьютеру "Ломоносов";
Лекционные курсы, читаемые на кафедре, выбраны таким образом, чтобы студенты, прослушавшие их, обладали достаточным количеством базовых знаний для решения задач, которые возникают в процессе выполнения их научной работы. Ниже приведен список основных лекционных курсов, читаемых на кафедре:
- Физическая теория газовой динамики;
- Физика газового разряда;
- Механика жидкости и газа;
- Физика процессов в ударных волнах;
- Химическая гидродинамика;
- Численные модели механики сплошных сред;
- Теория радиационных процессов и переноса теплового излучения;
- Физико-химические процессы в газовых средах;
- Теория горения и взрыва;
- Динамика излучающего газа;
- Математические модели механики жидкости и газа;
- Гетерогенное горение твердых топлив;
- Компьютерно-информационное обеспечение научных исследований;
- Неравновесная статистическая механика и термодинамика;
Еженедельный кафедральный семинар по вычислительной физике является составной частью учебного процесса в области математического моделирования физических процессов. Работа семинара проводится в двух формах:
- Доклады или краткий курс лекций ведущих специалистов ИПМех РАН и других научных организаций;
- Обсуждение текущих работ участников семинара или рефератов на заданную тему.
Студенты, сдавшие экзамены по прослушанным курсам, получают рекомендации кафедры для поступления в аспирантуру МФТИ, ИПМех РАН или для участия в различных конкурсах и проектах в области вычислительной физики.
Для студентов и аспирантов кафедры в рамках ежегодной научной конференции МФТИ в стенах ИПМех РАН проводится заседание секции "Вычислительные модели молекулярной физики и физико-химической механики". Преподаватели кафедры мотивируют участвовать в этой конференции даже студентов 4 курса, которые только начинают свою научную карьеру. Участие в этой конференции дает возможность студентам быстрее встраиваться в процесс обучения на кафедре, осваивать принципы научной работы, активнее развивать навыки публичных выступлений, подготовки научных презентаций и докладов.
Преподаватели, студенты и аспиранты кафедры принимают активное участие в организации и проведении Всероссийской школы-семинара "Аэрофизика и физическая механика классчических и квантовых систем". Это конференция проводится ежегодно в ИПМех РАН, ориентировочно в конце ноября - начале декабря. В ней принимают участие как студенты, так и ученые с большим исследовательским опытом. Формат проведения конференции включает устные доклады, и постерные сессии. Работа конференции построена таким образом, чтобы каждый ее участник (включая участников постерных сессий) мог изложить свои основные научные результаты перед научным сообществом. По результатам конференции публикуются труды в российских и зарубежных электронных изданиях.
Все научные направления, развиваемые на кафедре, поддерживаются отечественными и зарубежными грантами и контрактами, что позволяет сотрудникам кафедры и работающим под их руководством студентам и аспирантам активно участвовать в различных международных проектах и научных программах в области физической механики. Опыт совместных работ с ведущими зарубежными научными центрами и университетами показывает, что выпускники кафедры пользуются большим спросом в научных группах, ведущих исследования в указанных научных направлениях. Наиболее успешно работающие аспиранты и студенты кафедры выезжают на стажировки и для продолжения обучения в ведущие зарубежные университеты. В настоящее время в Англии, Франции, Италии и США работает несколько аспирантов и студентов дипломников, а также выпускников кафедры.