Нобелевская премия в облости физики за 2000г. (Ж. Алферов)
Жорес Иванович Алферов родился в Белоруссии, в Витебске, 15 марта 1930
г. Необычное имя – Жорес отец, старый большевик, дал ему в честь Жана Жореса,
основателя Французской социалисти- ческой партии. Детство, война, школа,
Победа…
В 1953г. выпускник факультета
электроники Леннинградского электротехнического института имени В. И. Ленина
стал младшим научным сотрудником Физико-технологического института АН СССР
имени А. Ф. Иоффе. С первых дней работы молодой ученый принял участие в
работах по традиционной для института тематике – физике полу-проводников. В
начале 1950-х шли активные исследования полу-проводниковых устройств –
транзисторов, созданных в 1949 г. в США Дж. Бардиным, У.Браттейном и У. Б.
Шокли. Одновременно проводились интенсивное изучение свойств полупроводников.
Вот тут-то и встали проблемы очистки полупроводников и их легирования.
Кандидатская диссертация Жореса Алферова, защищенная в 1961 г., и была
посвящена способам получения сверхчистых германиевых и кремниевых кристаллов.
Получение сверхчистых
полупроводников стало очень важным этапом на пути создания новых
полупроводников. При изучении эпитаксии обнаружилось, что этот процесс возможен
не только при кристаллиза- ции одного вещества. Подложка и нарастающий кристалл
могут иметь различную природу. Меняя параметр одной из решеток (например, вводя
примеси), можно управлять ее свойствами. Вот тут-то и прозвучало новое слово –
гетеропереход (контакт двух различных по своему химическому составу
полупроводников).
После защиты кандидатской диссертации
Жорес Алферов принялся за исследование гетеропереходов. Младший научный
сотрудник Физтеха был упрямым, целеустремленным и честолюбивым. Исполь-зуя опыт
получения сверхчистых проводников, наращивания эпитаксиальных слоев, он учился
воздействовать на свойства полу-проводниковых гетеропереходов, анализировал
особенности получен-ных структур, их чувствительность к внешним воздействиям –
свету, изменению температуры, элетрическим и магнитным полям. Тонкий физический
эксперимент – дело увлекательное, но невероятно трудо-емкое. Успех достается не
просто талантливому – успех достается талантливому и трудолюбивому. Ж. Алферов
заканчивал работу в час ночи.
Шестидесятые и семидесятые
годы были своеобразным временем в мире и в Советском Союзе. Холодная война.
Государство понимало, что без развитой науки в современном мире безопасности
быть не может. Финансирование научных исследований было в то время самым
высоким в истории России. И ученым, несмотря ни на что, давали возможность
регулярно знакомится с научными достижениями зарубежных коллег, да и общаться
они могли – на симпозиумах, кон-грессах конференциях… Жизнь советских людей
трудно было назвать обеспеченной и комфортной, но ученый физик имел возможность
работать и не думать о куске хлеба… И если не обращать внимания на бытовые
проблемы вроде отсутствия нормального жилья, - жизнь мог-ла считаться просто
замечательной.
К Алферову приходило уважение все более широкого
круга коллег.
Его необычное имя
приобретало международную известность.
В 1964 г. он впервые
попал во Францию, на международную кон-ференцию по физике полупроводников. Французы
совершенно точно знали, что Жорес – это фамилия (вспомнили Жана Жореса), стало
быть, Алферов – это такое русское имя. У русских всякое бывало – Маркслен,
Трактор, Ревмира (Революция Мировая)… Как раз тогда дети, рожденные в 1920 –
30-е годы и “награжденные” такими фантастическими именами, выросли и
начали приобретать известность… И французы – члены оргкомитета – выдали Ж.
Алфе-рову нагрудный значок с надписью “А. Жорес”.
Можно было при-нять как данность, но Алферов нашел изящный выход. Он превратил
букву “А” в радиотехнический символ полупроводникового диода,
а после слова “Жорес”
приписал – “Алферов”. Так
американские физики побежали в оргкомитет с обидой – почему русскому значок
выдали ‘фирменнее”, чем
всем остальным…
В том же году
статус Алферова в Физтехе повысился: он стал старшим научным сотрудником.
Спустя три года он уже возглавил собственную лабораторию, в которой велись
исследования полупроводниковых гетеропереходов.
Многослойные
полупроводники усложнялись, в них вносились все новые и новые добавки,
тончайшие слои – в несколько атомов! – укладывались в заданные конструкции.
Крохотные кристаллики оказались способными заменить громадные, состоящие из сотен
и тысяч элементов радиосхемы – с резисторами, конденсаторами, лампами.
Появились полупроводниковые усилители, светоизлучаю-щие диоды,
полупроводниковые фотоэлементы, солнечные батареи.
Заслуга Жореса
Ивановича Алферова получали все более и более широкое признание. Уважение
колег, авторитет в науке. Кажется, не жизнь , а безупречное триумфальное
шествие человека, которому все возможное и невозможное судьба преподнесла на
блюдечке с золотой каемочкой. Так ли это на самом деле?
В жизни обычного человека,
который с работы приходит в шесть часов вечера к любимой жене и детям, есть
кое-что недоступное ученым, особенно тем, кто увлечен и поглощен своей работой.
Ученый никогда не возвращается домой до конца – так, чтобы снять пальто и
сказать домашним: “Я ваш!” – и свободный вечер провести, например, в театре с любимой женой. Скорее
всего, родные увидят только его заты-лок, склонившийся над письменным
столом. И если в квартире всего одна комната – вряд ли домашним удастся
посмотреть телевизор. При необходимости сделать выбор – купить новую научную
монографию или новую кастрюлю – физик выберет моно-графию. Особенно если
кастрюля всего лишь стала пегой от ста-рости, но еще не протекает. А если
встанет выбор – сделать ремонт в квартире или во время отпуска провести серию
экспериментов, - будьте уверены, эксперимент состоится, а вот ремонт… И поверьте,
дело не в том, что ученые не любят своих близких. Просто люди, как правило,
судят о других по себе. Поэтому физик не понимает, как все остальные могут не
верить, что работа – это страсть, и отречение от нее – смерти подобно, и невозможность
по-работать это как невозможность поесть, даже, пожалуй, хуже.
Первый брак Жореса
Ивановича распался. Почему? Сам Алферов рассказывает: “В
пер-вый раз я женился очень быстро. И почти сразу понял: совершил огромную
ошибку. Разводится очень долго – полтора года. Я оставил свою комнату бывшей
жене. И дочке”.
Нормальный
человек, оказавшись, по сути дела, на улице, начал бы метаться в поисках жилья.
Но Алферов не стал терять на это время. Домом для бездомного физика стал родной
Физтех.
Работы по
исследованию полупроводников продолжались.
Появились
полупроводниковые лазеры. В отличие от лазеров других типов в полупроводниковых
используются квантовые пере-ходы между энергетическими уровнями
гете-роструктурного полупроводника. В полупроводниковой активной среде можно
добиться очень больших показателей оптичес-кого уселения света, необходимых
для создания лазерного излучения. Благодаря этому обстоя-тельству размеры
активного элемента полупроводникового лазера очень малы – от 50 мкм до 1 мм.
Такой лазер не только компактен – у него малая инерционность (проще говоря, он
начинает работать сразу после включения – разогреваться ему не надо), высокий
для лазера коэффицент полезного действия – до 50 процентов и самое главное
–длина волны такого лазера может быть при необходимости изменена.
Долго физики не
могли решить очень важную проблему – полу-проводниковые лазеры устойчиво
работали только при низких температурах. Например, первые лазеры, созданные на
соединениях галлия и мышьяка, работали в диапазоне от 4о до
20о К! Понятно, что массовое использование такого прибора нереально
Лаборатория Алферова добилась своего – полупроводниковые лазеры заработали
при комнатных
температурах.
…Думать о
житейских неурядицах было некогда, надо было работать. Тем более что где-то в
Америке, голова в голову, к тем же целям шли американские ученые. Соперники?
Да. Соратники? Несомненно. Научные заслуги Жореса Ивановича Алферова они ценили
не меньше, чем свои, советские коллеги. Соперничество в науке не было антагоническим.
Жизнь продолжалась
Жорес Иванович встретил женщину, которая стала ему женой и верным другом. Он
увидел ее на пляже в Сочи – поехал с другом отдохнуть на майские праздники.
Симпатичная женщина оказалась серьезным инженером и так же , как и Алферов,
понимающей влюбленность в науку: она работала на одном из пред-приятий,
занимающихся разработкой космической техники. И Алфе-ров начал летать из
Ленинграда в Москву – на свидания. Каждую неделю. На выходные. Тамара
Георгиевна переехала в Ленинград – она поняла, что больше не может расстаться с
Физтехом. В 1972г. у них родился сын Иван, и в том же году Жорес Иванович был
избран членом-корреспондентом Академии наук СССР.
К Алферову пришло
международное признание. Я позволю себе привести список наград, присужденных
Жоресу Ивановичу:
·
медаль Баллантайна от
Франклиновского института (США, 1971)
·
Ленинская премия (СССР,
1972)
·
Премия компании
Хьюлетт-Паккард (США, 1978)
·
Государственная премия
(СССР, 1984)
·
Премия международного
симпозиума по соединениям GaAs и медаль Х.Уолкера (1987)
·
Премия Карпинского (ФРГ,
1989)
·
Премия Иоффе (РАН, 1996)
Алферов был избран почетным членом тринадцати академий и научных
обществ в семи странах мира.
В 1979 г. коллеги
избрали его действительным членом Академии наук СССР (ныне – РАН). Уже
одиннадцать лет он является вице-президентом и возглавляет ее
Санкт-Петербургское отделение. С 1987г. Ж. Алферов – во главе родного
института.
Ж. Альферов (теперь еще и депутат Гос. Думы
России) сказал, что его главная цель – помоч образованию и науке. За последние
пят-надцать лет государственное финансирование российской науки сократилось в
25 раз. Потому, что зарплата научного сотрудника в институтах РЕН составляет от
одной десятой до одной пятой части прожиточного минимума. Потому, что зарплата профессора
в рос-сийских вузах не позволяет покупать книги – стоимость десяти книг равна
этой зарплате. Потому, что , глядя на все это, молодые ученые уезжают из
России, обескровливая отечественную науку, культуру, образование. Не просто хотят
больших денег, выполнение научной работы требует определенных расходов, а уход
в бизнес, даже успешный, - это смерть для ученого: деньги будут, их вполне
можно заработать в России, но ведь расплачиваться придется потерей
чего-то очень важного,
когда ты – уже не ты, и то, что ты любил, - уже не для тебя…
Академик Алферов
пришел в Думу затем, чтобы избавить моло-дых ученых России от этого страшного
выбора – потерять Родину или потерять себя. Потому, что физик, разбираюшийся в усилении
сигналов, знает: если твой голос не могут услышать, найди возмо-жность
употребить энергию какой-то системы, рассеивающуюся в пространстве, для
усиления полезного сигнала!
Голос Ж. И.
Алферова наконец-то услышан не только коллегами.
Ученые всего мира,
занимающиеся проблемами физики твердого тела, знают его работы. Он автор
четырех книг, 50 изобретений и более 400 научных статей. И сегодня он
продолжает свои ис-следования. Невиданные перспективы открылись перед учеными именно
благодаря новым способом обработки информации. Пред-варительно выполнив
численное моделирование процесса, можно создать упорядоченную структуру, уложив
в цепочку заданной конфигурации атом за атомом. Размер таких структур – уже не
микро-, а нанометры. Не одна миллионная, а одна миллиардная доля метра! Мы не
можем себе представить такое крошечное устройство, а академик Алферов уже знает,
как оно будет работать. На смену микроэлектронике приходят нанотехнологии.
Академик Алферов,
никогда не задумывавшийся о собственном комфорте, много сделал для того, чтобы
в новом веке нам было хорошо работать.
А чтобы не
переводились в России физики, при Физико-технологическом институте имени А. Ф.
Иоффе создана школа. Туда набирают ребят с восьмого класса, учат физике и
математике, и не только. Скоро в школьной театральной студии премьера
очередного спектакля. Ж. Алферов: “Я там тоже задействован. Буду рычать пару раз”. Когда-то,
одиннадцатилетним мальчиком, он собирал полный зал во Дворце культуры
комбината, где работал его отец, - читал Зощенко! Так вот, часть Нобелевской
премии Алферов решил передать в школу. Чтобы было кому работать в Физтехе.
10 октября 2000 года
информационные агентства мира распро-странили сообщение: “Шведская Королева Академия наук при-судила Нобелевскую премию
по физике за фундаментальные работы по информационным и коммуникационным
технологиям. Премия разделена на разные части. Половина премии присуждена
Жоресу Ивановичу Алферову (Физико-технологический институт имени А. И. Иоффе, Санкт-Петербург, Россия) и
Герберту Кремеру (Калифорнийский университет Санта-Барбары, США) за ис-следования
полупроводниковых гетероструктур в высокоско-ростной электронике и оптоэлектронике.
Вторая половина премии присуждена Джеку Килби (компания Texas Instruments, Даллас, США) за участие в разработке микросхем”.
Член Королевской
Академии наук Швеции Герман Гриммайс заявил, что работа этих трех человек
бесценна для развития современных информационных технологий: “Без Д.
Килби было бы невозможным создание персональных компьютеров, а без Ж. Алферова
невозможно было бы передавать информацию через спутники”.
|