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”.
