• доктор физико-математических наук, профессор РАН ;
• ведущий научный лаборатории «Физической гидродинамики» сотрудник Института механики сплошных сред УрО РАН;
• профессор кафедры «Математическое моделирование систем и процессов» Пермского национального исследовательского политехнического университета (по совместительству).

Область научных интересов:

теория турбулентности, магнитная гидродинамика, динамо магнитных полей, астрофизические наблюдения галактических магнитных полей, параллельные вычисления, обработка сигналов, вейвлет-анализ.

Основные научные результаты за последние 5 лет:

Выполнен цикл работ, посвященный моделированию и изучению свойств магнитогидродинамической турбулентности, который послужил основой для подготовки обзора, опубликованного в международном физическом журнале «Physics Reports» (импакт-фактор журнала - 20).

Впервые удалось достичь согласованных результатов  анализа астрофизических наблюдений, прямого численного моделирования с использованием параллельных вычислений, теоретического анализа, построения специальных динамических моделей турбулентности, а также экспериментальной верификации эффектов генерации магнитных полей в теории динамо. Признанные научные результаты по проблеме возникновения космических магнитных полей нашли свое отражение в обзоре, опубликованном в «Успехах физических наук».

Впервые предложено общение колмогоровского феноменологического подхода к изотропной турбулентности на случай произвольного спектрального распределения спиральности. Рассмотрены различные сценарии прямого турбулентного каскада с новым спиральным эффектом, который может быть интерпретирован как замедление спектрального потока энергии (опубликовано в «Physical Review Letters»)

Актуальный список основных публикаций и статистика по цитированию  доступен на сайтах поисковых систем:

ADS

https://orcid.org/0000-0001-8098-0720

Список публикаций в рецензируемых изданиях

1. Шестаков А., Степанов Р., Фрик П. О механизмах каскадного переноса энергии в конвективной турбулентности // Вычислительная механика сплошных сред, 2016, Т.9. №2. С.125-134.
2. Frick P., Stepanov R.,Beck R., Sokoloff D., Shukurov A., Ehle M., LundgrenA. Magnetic and gaseous spiral arms in M83 // Astronomy and Astrophysics,  2016. V.585. A21.
3. Stepanov R., Titov V. Inverse cascade in simulated MHD turbulence driven by small scale source of magnetic helicity // Magnetohydrodynamics. 2016. V.52. N.1. P.261-268.
4. Mikhailovich B., Shapiro A., Stepanov R. On the spin-down of rotating MHD flow in an annular gap // Magnetohydrodynamics, 2016. V.52. N.1. P.125-134
5. Stepanov R., Podtaev S.,  Dumler A., Chugainov S. Assessment of cardiac time intervals by wavelet transform of the impedance cardiogram// Technology and Health Care  2016. V.24. S803–S809
6. Sukhanovskii  A.,  Batalov  V. and Stepanov R. Using of direct imaging and IPI techniques for measurements in nozzle sprays // AIP Conference Proceedings, 1770,  030023 (2016)
7. R. Stepanov , S. Podtaev , A. Dumler , S. Chugainov Assessment of Systolic Heart Function by Wavelet Analysis of the Impedance Cardiogram // IFMBE Proceedings, 2016  V.54 p.32-35
8. Думлер А.А., Подтаев С.Ю., Степанов Р.А., Фрик П.Г. Практическое применение импедансной реографии в кардиологии - новые подходы //Альманах клинической медицины. 2016. Т. 44. № 2. С. 179-185.
9. Stepanov R., Golbraikh E., Frick P., Shestakov A.  Hindered energy cascade in highly helical isotropic turbulence // Physical Review Letters, 2015, 115, 234501 
10. Frick, P., Denisov, S., Noskov, V., Pavlinov, A., Stepanov, R. Magnetic field in a decaying spin-down flow of liquid sodium // Magnetohydrodynamics, 2015, 51 (2), pp. 267-274
11. Sun, X. H.; Rudnick, L.; Akahori, Takuya; Anderson, C. S.; Bell, M. R.; Bray, J. D.; Farnes, J. S.; Ideguchi, S.; Kumazaki, K.; O'Brien, T.; O'Sullivan, S. P.; Scaife, A. M. M.; Stepanov, R.; Stil, J.; Takahashi, K.; van Weeren, R. J.; Wolleben, M. Comparison of algorithms for determination of rotation measure and Faraday structure I. 1100 - 1400 MHz // Astronomical Journal, 2015, Volume 149, Issue 2, article id. 60, 13 pp. 
12. Stepanov R., Mizeva I., Frick P. Joint inverse cascade of magnetic energy and magnetic helicity in MHD turbulence // Astrophysical Journal Letters, 2015, 798, L35
13. Podtaev S., Stepanov R. , Smirnova E, Loran E. Wavelet-analysis of skin temperature oscillations during local heating for revealing endothelial dysfunction  // Microvascular Research, 2015, V.97, 109-114
14. Moss, D.; Stepanov, R.; Krause, M.; Beck, R.; Sokoloff, D. The formation of regular interarm magnetic fields in spiral galaxies // Astronomy & Astrophysics, 2015, Volume 578, id.A94, 7 pp.
15. Frick, P., Denisov, S., Noskov, V., Pavlinov, A., Stepanov, R. Magnetic field in a decaying spin-down flow of liquid sodium // Magnetohydrodynamics, 2015, 51 (2), pp. 267-274
16. M. Kessar, F. Plunian, R. Stepanov, G. Balarac,  Non-Kolmogorov cascade of helicity driven turbulence // Physics Review E, 2015, 92, 031004(R)
17. H. Xu, R. Stepanov, K.Kuzanyan, D. Sokoloff, H. Zhang and Y. Gao, Current helicity and magnetic field anisotropy in solar active regions // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2015,   454  (2):  1921-1930
18. Brandenburg, A.,  Stepanov, R. Faraday signature of magnetic helicity from reduced depolarization // Astrophysical Journal, 2014, V. 786, p.91 
19. Stepanov R., Shukurov A., Fletcher A., Beck R., La Porta L., Tabatabaei F. An observational test for correlations between cosmic rays and magnetic fields // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2014, V. 437, p.2201-2216
20. Соколов Д.Д., Степанов Р.А., Фрик П.Г. Динамо на пути от астрофизических моделей к лабораторному эксперименту // Успехи физических наук 2014, T.184. N.3. C. 313-335
21. Соколов Д.Д., Степанов Р.А., Фрик П.Г. Космический магнит в нашей лаборатории // Химия и жизнь, 2014, N.6. C. 2-6 
22. Баталов В.Г., Степанов Р.А., Сухановский А.Н. Применение прямых оптических методов измерений для исследования характеристик двухфазного потока. // Электронный журнал «Труды МАИ», 2014, №76, 20 стр
23. Stepanov R., Plunian F., Kessar M., Balarac G. Systematic bias in the calculation of spectral density from a three-dimensional spatial grid // Physical Review E, 2014, V.90, 053309
24. Plunian F., Stepanov R., Frick P. Shell models of magnetohydrodynamic turbulence // Physics Reports-Review Section of Physics Letters, 2013, V. 523, pp. 1-60
25. Khalilov R., Kolesnichenko I., Stepanov R. Magnetic field advection in liquid sodium flow in toroidal channel // Magnetohydrodynamics, 2013, V. 49, p. 73-80
26. Stepanov R., Frick P., Mizeva I. Cross helicity and magnetic helicity cascades in mhd turbulence // Magnetohydrodynamics, 2013, V. 49, p. 15-21
27. Moss D., Beck R., Sokoloff D., Stepanov R., Krause M., Arshakian T. G. The relation between magnetic and material arms in models for spiral galaxies // Astronomy & Astrophysics, 2013, V. 556, A147
28. Noskov V., Denisov S., Stepanov R., Frick P. Turbulent viscosity and turbulent magnetic diffusivity in decaying spin-down flow of liquid sodium  // Physical Review E, 2012. V.85. 016303.
29. Frick P., Noskov V., Denisov S., Stepanov R. Turbulent spin-down flow of liquid sodium in a thick torus // Magnetohydrodynamics, 2012. V.48. N.1. P.31-42.
30. Beck R., Frick P., Stepanov R., Sokoloff D. Recognizing magnetic structures by present and future radio telescopes with Faraday rotation measure synthesis // Astronomy and Astrophysics, 2012. V.543. A1
31. Moss D., Stepanov R., Arshakian T.G., Beck R., Krause M., Sokoloff D. Multiscale magnetic fields in spiral galaxies: evolution and reversals // Astronomy & Astrophysics, 2012, 537, A68
32. Шестаков А.В., Степанов Р.А., Фрик П.Г. Влияние вращения на каскадные процессы в спиральной турбулентности // Вычислительная механика сплошных сред, 2012. T.5. №.2.  C.193-198.
33. Степанов Р.А. Влияние магнитной и перекрестной спиральности на свободное вырождение МГД турбулентности // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, Механика жидкости и газа, 2011, № 4 (5) с.225
34. Khalilov R, Kolesnichenko, Stepanov R.  A study of the velocity field of liquid sodium in a toroidal channel Journal of Iron and Steel Research, Internat., 2012. V.19 (Suppl. 1-1), October 2012. P.592-595.
35. Frick P., Denisov S., Noskov V., Stepanov R.    Turbulent transport coefficients in  turbulent flows of liquid sodium // Journal of Iron and Steel Research, Internat., 2012. V.19 (Suppl. 1-1), October 2012. P.67-71.
36. Степанов Р.А., Масич А.Г., Сухановский А.Н., Щапов В.А., Игумнов А.С., Масич Г.Ф. Обработка на супервычислителе потока экспериментальных данных  // Вестник УГАТУ. Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ. 2012. Т.16.  №3(48), С.126-133.
37. Frick  P., Sokoloff D., Stepanov R., Beck R. Faraday rotation measure synthesis for magnetic fields of galaxies // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2011, Volume 414, Issue 3, pp. 2540-2549
38. Arshakian T. G., Stepanov R., Beck R., Krause M., Sokoloff D. Modeling the total and polarized emission in evolving galaxies: "Spotty" magnetic structures // Astronomische Nachrichten, 2011, Vol.332, Issue 5, p.524
39. Lessinnes T., Plunian F., Stepanov R., Carati, D. Dissipation scales of kinetic helicities in turbulence // Physics of Fluids, 2011, Vol. 23, Issue 3, pp. 035108-035108
40. Chupin A., Frick P., Stepanov, R. The screw dynamo in a thick torus // Astronomische Nachrichten, 2011 Vol.332, Issue 1, p.11
41. Frick P., Stepanov R Long-term free decay of MHD turbulence // Europhysics Letters, 2010, V. 92, n 3, pp. 34007.
42. Frick P., Noskov V., Denisov S., and Stepanov R. Direct Measurement of Effective Magnetic Diffusivity in Turbulent Flow of Liquid Sodium // Physical Review Letters, 2010, V.105, P.184502 
43. Plunian F., Stepanov R. Cascades and dissipation ratio in rotating magnetohydrodynamic turbulence at low magnetic Prandtl number // Physical Review E, 2010, V.82, P.046311
44. Frick P., Stepanov R., Sokoloff D., Beck R. Wavelet based Faraday Rotation Measure Synthesis // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters. 2010. V.401, L24–L28.
45. Волегова А.А., Степанов Р.А. Определение спиральности астрофизических магнитных полей по статистическим характеристикам радиоизлучения // Письма в ЖЭТФ, 2009, V.90, N.10. P.707-711.
46. Noskov V., Stepanov R., Denisov S., Frick P., Verhille G., Plihon N., Pinton J.-F. Dynamics of a turbulent spin-down flow inside a torus // Physics of Fluids. 2009. Vol. 21, №4. P. 045108–+
47. Мизёва И. А., Степанов Р. А., Фрик П. Г. Влияние перекрестной спиральности на каскадные процессы в МГД-турбулентности // Доклады Академии Наук. 2009. T. 424, № 4. C. 479 – 483. 
48. Plunian F., Sarson G. R., Stepanov R. Deciphering solar turbulence from sunspots records // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters. 2009. V.400. L47-L51.
49. Степанов Р. А., Фрик П. Г., Шестаков А. В. О спектральных свойствах спиральной турбулентности // Известия АН. Механика жидкости и газа. 2009. C. 33–43.
50. Shukurov, R. Stepanov, and D. Sokoloff. Dynamo action in Moebius flow. // Physical Review E, vol. 78 (2008), no. 2, pp. 025301-+.
51. R. Stepanov and F. Plunian. Phenomenology of Turbulent Dynamo Growth and Saturation. // Astrophysical Journal, vol. 680 (2008), pp. 809-815.
52. P. Frick, S. Denisov, V. Noskov, and R. Stepanov. Direct measurement of effective electro conductivity of turbulent liquid metal.// Astronomische Nachrichten, vol. 329 (2008), pp. 706-+.
53. Chupin and R. Stepanov. Full perturbation solution for the flow in a rotating torus // Physical Review E, vol. 77 (2008), pp. 057301-+.
54. Степанов Р. А., Чупин А. В., Фрик П. Г. Винтовое МГД динамо в торе // Вычислительная механика сплошных сред. 2008. T. 1, № 1. C. 109 – 117.
55. С.А. Денисов, В.И. Носков, Р.А. Степанов, П.Г. Фрик, Измерение турбулентной магнитной вязкости в потоке жидкого галлия // Письма в ЖЭТФ, (2008), т.88, №3, с.192-202
56. R. Stepanov, T. G. Arshakian, R. Beck, P. Frick, and M. Krause. Magnetic field structures of galaxies derived from analysis of Faraday rotation measures, and perspectives for the SKA. // Astronomy and Astrophysics, vol. 480 (2008), pp. 45-59.
57. Степанов Р. А., Фрик П. Г., Соколов Д. Д. Сопряжение уравнений динамо средних полей и каскадной модели турбулентности на примере задачи галактического динамо // Вычислительная механика сплошных сред. 2008. T. 1, № 4. C. 97 – 108. 
58. F. Plunian and R. Stepanov. A non-local shell model of hydrodynamic and magnetohydrodynamic turbulence. // New Journal of Physics, vol. 9 (2007), pp. 294-+.
59. Электромагнитные измерения уровня жидкого металла в замкнутых объемах / Р. А. Степанов, П. Г. Фрик, Р. И. Халилов, С. Ю. Хрипченко // Измерительная техника. - 2007. v.7, pp.41-44
60. P. Frick, R. Stepanov, and M. Rheinhardt. Shell models for Hall effect induced magnetic turbulence. // New Journal of Physics, vol. 9 (2007), pp. 293-+
61. Patrikeev, A. Fletcher, R. Stepanov, R. Beck, E. M. Berkhuijsen, P. Frick, C. Horellou Analysis of spiral arms using anisotropic wavelets: gas, dust and magnetic fields in m51 // Astronomy and Astrophysics. - 2006. - August. - Vol. 458. - Pp. 441-452. 
62. Raedler K.-H., Stepanov R. On the effects of turbulence on a screw dynamo // Geophysical and Astrophysical Fluid Dynamics. - 2006. - Vol. 100, no. 4-5. - Pp. 379-395.  
63. Stepanov R., Plunian F. Fully developed turbulent dynamo at low magnetic Prandtl numbers // Journal of Turbulence. - 2006. - Vol. 7. - Pp. 39-+.  
64. Frick P., Stepanov R., Sokoloff D. Large and small scales interactions and quenching in alpha-dynamo // Physical Review E - 2006.  vol. 74 (2006), pp. 066310-+
65. Мизёва И. А., Степанов Р. А., Фрик П. Г. Вейвлетные кросскорреляции двумерных полей // Вычислительные методы и программирование. - 2006. - Т. 7. - С. 172-179.  
66. Raedler K.-H., Stepanov R. Mean electromotive force due to turbulence of a conducting fluid in the presence of mean flow // Physical Review E - 2006. - May. - Vol. 73, no. 5. - Pp. 056311-+.  
67. R. Stepanov, R. Volk, S. Denisov, P. Frick, V. Noskov, J.-F. Pinton Induction, helicity, and alpha effect in a toroidal screw flow of liquid gallium // Physical Review E - 2006. - April. - Vol. 73, no. 4. - Pp. 046310-+.  
68. Патрикеев И. А., Степанов Р. А., Фрик П. Г. Вейвлет-регуляризация операции дифференцирования сигналов с шумом // Вычислительные методы и программирование. - 2005. - Т. 6. - С. 35-42.  
69. Magnetic field rotation in the screw gallium flow / V. Noskov, S. Denisov, P. Frick, S. Khripchenko, D. Sokoloff, R. Stepanov // The European Physical Journal B. - 2004. - October. - Vol. 41. - Pp. 561-568.  
70. Frick P., Stepanov R., Nekrasov V. Shell model of the magnetic field evolution under hall effect // Magnetohydrodynamics. - 2003. - Vol. 39, no. 3. - Pp. 327-334.  
71. Dobler W., Frick P., Stepanov R. Screw dynamo in a time-dependent pipe flow // Physical Review E. - 2003. - May. - Vol. 67, no. 5. - Pp. 056309-+.  
72. R. Stepanov, P. Frick, A. Shukurov, D. Sokoloff Wavelet tomography of the Galactic magnetic field. I. The method // Astronomy and Astrophysics. - 2002. - August. - Vol. 391. - Pp. 361-368.  
73. P. Frick, V. Noskov, S. Denisov, S. Khripchenko, D. Sokoloff, R. Stepanov, A. Sukhanovsky  Non-stanionary screw flow in a toroidal channel: way to a laboratory dynamo experiment // Magnetohydrodynamics. - 2002. - Vol. 38, no. 1-2. - Pp. 143-162.  
74. Степанов Р. А. Оптимизация методов численного интегрирования каскадных моделей // Вычислительные методы и программирование. - 2002. - Т. 3. - С. 176-179.  
75. P. Frick, R. Stepanov, A. Shukurov, D. Sokoloff Structures in the rotation measure sky // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. - 2001. - August. - Vol. 325. - Pp. 649-664
76. Степанов Р. А. Возбуждение крупномасштабного магнитного поля в галактическом диске, окруженном газовой короной // Астрономический журнал. - 1999. - Т. 76, No. 4. - С. 243-247.  

• Почетное звание "Профессор РАН" (2015 г.).
• Лауреат премии Пермского края I степени в номинации «за лучшую работу в области физико-математических наук» (2014 г.).
• Лауреат премии Пермской области II степени имени Поздеева А.А. (2004 г.).

Руководство исследовательскими проектами: 

• Проект РНФ 16-41-02012 «Спиральные эффекты в магнитногидродинамической, вращающейся и конвективной турбулентности» по программе «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований международными научными коллективами». Проект реализуется совместно с зарубежным научным коллективом в Indian Institute of Technology Kanpur, IIT Kanpur.
• Грант  Президента РФ по государственной поддержке молодых российских ученых – докторов наук «Исследование магнитно-гидродинамической турбулентности в межзвездной среде на основе обработки астрофизических наблюдений и результатов численного моделирования», МД-520.2013.2 (2013-2014 г.)
• Проект в рамках программы «Международных инновационных групп» при поддержке правительства Пермского края. «Создание и лабораторное тестирование пакета программ для компьютерного моделирования конвективных и магнитогидродинамических процессов во вращающихся системах», МИГ-245, (2012-2014 г)
• Проект РФФИ «Каскадно-сеточное численное моделирование многомасштабных турбулентных систем» 11-01-96031-р_урал_а 2011г.
• Проект РФФИ 09-01-99012-р_офи «Вейвлет-анализ данных реокардиографии для оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы» (2009 -2010)
• Проект Региональной целевой программы УрО РАН № РЦП-11-П10 «Кросскорреляционный параллельный алгоритм обработки на супервычислителе потока экспериментальных данных, поступающего от удаленной экспериментальной установки», 2011г.
• Международный грант Королевского общества Великобритании совместно с университетом Ньюкасла, «Nonlinear processes in the generation of solar and cosmic magnetic fields» 2009-2011 гг.
• Грант  Президента РФ по государственной поддержке молодых российских ученых – докторов наук «Исследование турбулентных течений электропроводящей среды в природных и технологических системах», МД-4471.2011.1 (2011-2012 г.)