Za co Zhores Alferov otrzymał Nagrodę Nobla. Laureaci Nagrody Nobla: Zhores Alferov
Wspomina jego życie, osiągnięcia naukowe oraz działalność społeczną i polityczną.
Jego rodzice, Iwan Karpowicz Alfierow i Anna Władimirowna Rosenblum, byli zagorzałymi komunistami, dlatego przyszły laureat Nagrody Nobla otrzymał swoje niezwykłe imię na cześć Jeana Jaurèsa, francuskiego socjalisty zamordowanego w przededniu I wojny światowej. Starszy brat Zhoresa, Marks Iwanowicz Alferow, zginął podczas Wielkiej Wojny Ojczyźnianej podczas wyzwolenia Ukrainy. Marks zgłosił się na ochotnika na front w wieku 17 lat, zaraz po szkole, walczył pod Stalingradem, na Wybrzeżu Kurskim i zginął w wieku 19 lat w ostatnich dniach operacji Korsun-Szewczenko.
„Kochałam go szaleńczo – on prawdopodobnie kochał mnie jeszcze bardziej. Był ode mnie bardziej utalentowaną, bardziej celową i czystą osobą” powiedział później Alferow z drżącym głosem i łzami w oczach.
Żores miał szczęście – pomimo ciągłych podróży i ewakuacji, po powrocie na zdewastowaną przez Niemców Białoruś udało mu się ukończyć szkołę ze złotym medalem. Jak później wspominał Alfierow, jego nauczyciel Jakow Borisowicz Meltzerzon w ogromnym stopniu przyczynił się do tego. W szkole Zhores aktywnie uczestniczył w przedstawieniach amatorskich i czytał Zoszczenkę i Majakowskiego. Do dziewiątej klasy marzył o zostaniu dziennikarzem i przygotowywał się do wstąpienia na wydział dziennikarstwa. Według Alferova „odwrócił mnie do góry nogami i zapragnąłem studiować fizykę i elektronikę, po tym jak powiedział mi o oscyloskopie katodowym i lokalizacji”. Teraz szkoła, w której studiował przyszły wybitny fizyk, nosi jego imię - Mińskie Gimnazjum nr 42 imienia laureata Nagrody Nobla Zh.I. Alferova.
Za drugim razem Zhores Alfierow miał szczęście po ukończeniu Leningradzkiego Instytutu Elektrotechniki (LETI) - został przydzielony do słynnego Instytutu Fizyko-Technicznego A.F. Ioffe, gdzie przez lata pracowali akademicy, Yuli Khariton i laureaci Nagrody Nobla oraz inni. Tam młody naukowiec zaczął opracowywać tranzystory. W latach sześćdziesiątych, kiedy nauka radziecka przeżywała rozkwit, Alferow zajął się fizyką półprzewodników i badaniem heterostruktur. To właśnie wtedy dokonano najważniejszych odkryć, za które w 2000 roku otrzymał Nagrodę Nobla z fizyki. Chociaż na początku lat sześćdziesiątych wielu kolegów było sceptycznych co do perspektyw tych badań.
„Przez długi czas nie odnosiliśmy żadnych sukcesów... Wielu fizyków wyśmiewało nas i uważało, że wykonujemy beznadziejne zadanie” – wspomina Alferow. Na przykład słynny amerykański naukowiec Jack Isaac Pankov stwierdził, że „to wszystko są patenty papierowe… i nic poza papierem nie wyjdzie”.
Telefony komórkowe, lasery i systemy pamięci w komputerach, światłowody, diody LED i nanotechnologia – wszystko to było możliwe dzięki pracy Alferova i jego współpracowników. W rzeczywistości odkrycia te zrewolucjonizowały nie tylko naukę, ale także codzienne życie ludzkości.
„Nie tylko postęp naukowy i technologiczny, ale także postęp społeczny społeczeństwa w ciągu ostatnich 20–30 lat wiąże się z rozwojem mikroelektroniki, rozwojem technologii heterostruktur półprzewodników” – powiedział Alferov w 2012 roku. „Wyjmuję telefon komórkowy i widzę, że w studni kwantowej działa tranzystor HEMT” – wyjaśnione– powiedział następnie dziennikarzom.
W 1970 r. Alferow obronił rozprawę doktorską, a w 1971 r. otrzymał pierwszą międzynarodową nagrodę - Medal Stuarta Ballantyne'a, przyznawany przez Instytut Franklina w USA. W następnym roku, 1972, jego ojczyzna również odnotowała jego zasługi: Alfierow został laureatem Nagrody Lenina i profesorem w rodzinnym LETI. Potem będzie wiele nagród naukowych i rządowych, w tym zagranicznych, chociaż mówiono, że w latach stagnacji Alferow okresowo miał problemy, co utrudniało mu kontakty z zagranicznymi kolegami. Jednak sam naukowiec, będąc przekonanym człowiekiem sowieckim, nigdy nie mówił o tym publicznie.
„Moim głównym hobby jest praca, na wszystko inne zostało niewiele czasu” – przyznał Alferow. Być może z powodu zamiłowania do nauki jego pierwsze małżeństwo nie wyszło, co zakończyło się skandalicznym rozwodem i bolesnym podziałem majątku. Alferow ożenił się po raz drugi w wieku 37 lat i od tego czasu jego rodzina zawsze była dla niego wsparciem i niezawodnym wsparciem.
Myśląc o tym, kto go zastąpi, Alferov wspierał utalentowaną młodzież. Założył Fundusz Wsparcia Oświaty i Nauki, lepiej znany jako Fundusz Alferowa. Pierwszym wkładem w to były pieniądze z Nagrody Nobla dla akademika: „Przyszłością Rosji jest nauka i technologia, a nie sprzedaż surowców. A przyszłość kraju nie leży w rękach oligarchów, ale jednego z moich uczniów”.
Niemniej jednak najsłynniejszymi uczniami Alferowa są dziś doradca prezydenta, były minister edukacji i nauki oraz znany biznesmen. „Yura jest utalentowanym i genialnym organizatorem” – przyznał Alferov. „Gdyby nie pewne wydarzenia w kraju, do dziś pracowałby w nauce i być może to jemu przekazałbym Instytut Fizyki i Techniki”.
Alferov był osobą szczerą i pełną pasji. Pozostał przekonanym komunistą i boleśnie dotknął wiele wydarzeń, które miały miejsce w kraju w ciągu ostatnich trzech dekad. Nie akceptował transformacji lat 90., protestował przeciwko reformie i zmartwił się, gdy zobaczył rosnącą przepaść między biednymi i bogatymi oraz degradację nauki i sfery społecznej.
„Nie ma ważniejszego zadania dla naszego kraju niż odrodzenie przemysłu wysokich technologii. Inaczej utkniemy w surowcach” – ostrzegał Alfierow kilka lat temu.
Urodzony 15 marca 1930 roku w Witebsku w rodzinie Iwana Karpowicza i Anny Władimirowna Alfierowa, rodowitych Białorusinów. W 1912 roku do Petersburga przybył ojciec osiemnastoletniego chłopca. Pracował jako ładowacz w porcie, jako robotnik w fabryce kopert i jako robotnik w zakładach Lessnera (później Zakładach Karola Marksa). W czasie I wojny światowej dosłużył się stopnia podoficera Straży Życia, zostając kawalerem św. Jerzego.
We wrześniu 1917 r. I.K. Alferow wstąpił do partii bolszewickiej i do końca życia pozostał wierny ideałom wybranym w młodości. Świadczą o tym w szczególności gorzkie słowa samego Zhoresa Iwanowicza: „Cieszę się, że moi rodzice nie dożyli tego czasu” (1994). Podczas wojny domowej I.K. Alfierow dowodził pułkiem kawalerii Armii Czerwonej, spotkał się z W.I. Leninem, L.D. Trockim, B.B. Dumenko. Po ukończeniu Akademii Przemysłowej w 1935 roku przeszedł od dyrektora fabryki do szefa trustu: Stalingrad, Nowosybirsk, Barnauł, Syasstroy (koło Leningradu), Turynsk (obwód swierdłowski, lata wojny), Mińsk (po wojnie). Iwana Karpowicza cechowała wewnętrzna przyzwoitość i nietolerancja wobec bezkrytycznego potępiania ludzi.
Anna Władimirowna miała jasny umysł i wielką światową mądrość, w dużej mierze odziedziczoną przez jej syna. Pracowała w bibliotece i przewodniczyła Radzie Żon Społecznych.
ŻI Alferow z rodzicami, Anną Władimirową i Iwanem Karpowiczem (1954).
Para, jak większość ludzi tego pokolenia, niezmiennie wierzyła w rewolucyjne idee. Potem pojawiła się moda na nadawanie dzieciom dźwięcznych rewolucyjnych imion. Młodszy syn został Jaurèsem na cześć francuskiego rewolucjonisty Jeana Jaurèsa, a najstarszy syn został Marksem na cześć twórcy naukowego komunizmu. Jaurès i Marks byli dziećmi reżysera, co oznacza, że musieli dawać przykład zarówno na studiach, jak i w życiu publicznym.
Represje Molocha ominęły rodzinę Alferowów, ale wojna zebrała swoje żniwo. Marks Alfierow ukończył szkołę 21 czerwca 1941 r. w Syasstroy. Wstąpił do Uralskiego Instytutu Przemysłowego na Wydziale Energetycznym, ale studiował tylko przez kilka tygodni, a potem zdecydował, że jego obowiązkiem jest obrona ojczyzny. Stalingrad, Charków, Kursk Bulge, ciężka rana głowy. W październiku 1943 roku spędził z rodziną trzy dni w Swierdłowsku, kiedy po hospitalizacji wrócił na front. A Zhores przez całe życie pamiętał te trzy dni, historie swojego starszego brata z pierwszej linii frontu, jego młodzieńczą wiarę w siłę nauki i inżynierii. Młodszy porucznik gwardii Marks Iwanowicz Alfierow zginął w bitwie pod „drugim Stalingradem” – tak wówczas nazywano operację Korsuna-Szewczenkowskiego.
W 1956 r. Żores przybył na Ukrainę, aby odszukać grób swojego brata. W Kijowie niespodziewanie spotkał na ulicy swojego kolegę B.P. Zakharchenię, który później stał się jednym z jego najbliższych przyjaciół. Umówiliśmy się, że pojedziemy razem. Kupiliśmy bilety na statek i już następnego dnia w dwuosobowej kabinie popłynęliśmy Dnieprem do Kanewa. Znaleźliśmy wieś Chilki, w pobliżu której Marks Alfierow zaciekle odpierał próbę opuszczenia „kotła” Korsuna-Szewczenki przez wybrane dywizje niemieckie. Znaleźliśmy masowy grób z białym gipsowym żołnierzem na cokole wznoszącym się nad bujną trawą, przeplatanym prostymi kwiatami, takimi, jakie zwykle sadzi się na rosyjskich grobach: nagietkami, bratkami, niezapominajkami.
W zniszczonym Mińsku Zhores uczył się w jedynej wówczas rosyjskiej męskiej szkole średniej nr 42, gdzie uczył się wspaniały nauczyciel fizyki - Jakow Borisowicz Meltzerzon. W szkole nie było sali fizyki, ale zakochany w fizyce Jakow Borysowicz wiedział, jak przekazać uczniom swój stosunek do ulubionego przedmiotu, aby w dość chuligańskiej klasie nigdy nie było żadnych psot. Żores, zdumiony opowieścią Jakowa Borysowicza o działaniu oscyloskopu katodowego i zasadach radaru, wyjechał w 1947 roku na studia do Leningradu, do Instytutu Elektrotechniki, chociaż jego złoty medal otworzył możliwość przyjęcia do dowolnego instytutu bez egzaminów. Leningradzki Instytut Elektrotechniczny (LETI) nazwany na cześć. W.I. Uljanow (Lenin) był instytucją o unikalnej nazwie: wymieniała zarówno prawdziwe nazwisko, jak i pseudonim partyjny osoby, której część ludności byłego ZSRR obecnie nie bardzo szanuje (obecnie jest to Państwowe Zakłady Elektrotechniczne w Petersburgu). Uniwersytet).
Podstawy nauki w LETI, która odegrała wybitną rolę w rozwoju elektroniki domowej i inżynierii radiowej, położyli takie „wieloryby”, jak Alexander Popov, Genrikh Graftio, Axel Berg, Michaił Chatelain. Według niego Żores Iwanowicz miał dużo szczęścia ze swoim pierwszym opiekunem naukowym. Na trzecim roku, wierząc, że matematyka i dyscypliny teoretyczne są łatwe i że trzeba się wiele nauczyć „rękami”, podjął pracę w laboratorium próżniowym profesora B.P. Kozyriewa. Tam, po rozpoczęciu prac eksperymentalnych w 1950 r. pod kierunkiem Natalii Nikołajewnej Soziny, która niedawno obroniła rozprawę na temat badań fotodetektorów półprzewodnikowych w obszarze widma IR, Zh.I. Alferow po raz pierwszy zetknął się z półprzewodnikami, co stało się głównym dziełem jego życia. Pierwszą monografią dotyczącą fizyki półprzewodników była książka F.F. Volkenshteina „Electrical Conductivity of Semiconductors”, napisana podczas oblężenia Leningradu. W grudniu 1952 r. nastąpiła dystrybucja. ŻI Alferow marzył o Phystechu, na którego czele stał Abram Fiodorowicz Ioffe, którego monografia „Podstawowe pojęcia współczesnej fizyki” stała się podręcznikiem dla młodego naukowca. Podczas podziału były trzy wakaty, a jedno trafiło do Zh.I. Alferova. Żores Iwanowicz napisał znacznie później, że jego szczęśliwe życie w nauce zostało właśnie określone przez tę dystrybucję. W liście do rodziców w Mińsku relacjonował, jak bardzo cieszył się z pracy w Instytucie Ioffe. Żores nie wiedział jeszcze, że Abram Fedorowicz dwa miesiące wcześniej został zmuszony do opuszczenia utworzonego przez siebie instytutu, którego dyrektorem był przez ponad 30 lat.
Systematyczne badania nad półprzewodnikami w Instytucie Fizyki i Techniki rozpoczęły się już w latach 30. XX wieku. ostatni wiek. W 1932 r. V.P. Zhuze i B.V. Kurchatov zbadali przewodnictwo wewnętrzne i domieszkowe półprzewodników. W tym samym roku A.F. Ioffe i Ya.I. Frenkel stworzyli teorię prostowania prądu na styku metal-półprzewodnik, opartą na zjawisku tunelowania. W latach 1931 i 1936 Ya.I. Frenkel opublikował swoje słynne prace, w których przewidział istnienie ekscytonów w półprzewodnikach, wprowadzając sam ten termin i rozwijając teorię ekscytonów. Pierwsza teoria dyfuzyjna prostownika p–n-przejście, które stało się podstawą teorii p–n-przejście V. Shockleya, zostało opublikowane przez B.I. Davydova w 1939 r. Z inicjatywy A.F. Ioffe'a z końca lat 40. XX wieku. W Instytucie Fizyki i Technologii rozpoczęto badania nad związkami międzymetalicznymi.
30 stycznia 1953 r. ŻI Alferow rozpoczął współpracę z nowym kierownikiem naukowym, wówczas kierownikiem sektora, kandydatem nauk fizycznych i matematycznych Władimirem Maksimowiczem Tuchkiewiczem. Niewielki zespół branżowy otrzymał bardzo ważne zadanie: stworzenie pierwszych krajowych diod i tranzystorów germanowych ze złączami p–n (patrz „Fizyka” nr 40/2000, V. V. Randoshkin. Tranzystor). Temat „Samolot” rząd powierzył równolegle czterem instytutom: FIAN i Instytutowi Fizykotechnicznemu Akademii Nauk, TsNII-108 - głównemu instytutowi radarowemu Ministerstwa Obrony w tym czasie w Moskwie (kierowanym przez akademika A.I. Berga ) - i NII-17 - główny Instytut Technologii Elektronicznej we Fryazino pod Moskwą.
Phystech w 1953 roku, jak na dzisiejsze standardy, był małym instytutem. Zh.I.Alferov otrzymał przepustkę o numerze 429 (co oznaczało liczbę wszystkich pracowników instytutu w tym czasie). Następnie większość znanych studentów fizyki i technologii wyjechała do Moskwy do I.V. Kurczatowa i innych nowo utworzonych ośrodków „atomowych”. „Elita półprzewodników” udała się wraz z A.F. Ioffe do nowo zorganizowanego laboratorium półprzewodników przy Prezydium Akademii Nauk ZSRR. Ze „starszego” pokolenia „naukowców zajmujących się półprzewodnikami” w Instytucie Fizykotechnicznym pozostali jedynie D.N. Nasledow, B.T. Kołomiets i V.M. Tuchkevich.
Nowy dyrektor LPTI, akademik A.P. Komar, nie zachował się najlepiej w stosunku do swojego poprzednika, ale wybrał całkowicie rozsądną strategię rozwoju instytutu. Główną uwagę poświęcono wspieraniu prac nad stworzeniem jakościowo nowej elektroniki półprzewodnikowej, badaniom kosmicznym (szybka dynamika gazów i powłoki wysokotemperaturowe - Yu.A. Dunaev) oraz opracowaniu metod rozdziału lekkich izotopów na potrzeby broni wodorowej ( B.P. Konstantinow). Nie zapomniano o badaniach czysto podstawowych: w tym czasie odkryto eksperymentalnie ekscyton (E.F. Gross), stworzono podstawy kinetycznej teorii siły (S.N. Zhurkov), rozpoczęto prace nad fizyką zderzeń atomowych (V.M. Dukelsky, K.V.Fedorenko). Genialny raport E.F. Grossa na temat odkrycia ekscytonu został wygłoszony na pierwszym seminarium półprzewodnikowym Zh.I. Alfierowa w Instytucie Phystech w lutym 1953 r. Doznał niezrównanego uczucia – być świadkiem narodzin wybitnego odkrycia w dziedzinie nauki, w którym ktoś stawia pierwsze kroki.
Dyrekcja Instytutu Fizykotechnicznego doskonale rozumiała potrzebę przyciągania młodych ludzi do nauki i każdy młody specjalista, który przyszedł, był przez Dyrekcję przesłuchiwany. W tym czasie przyszli członkowie Akademii Nauk ZSRR B.P. Zakharchenya, A.A. Kaplinsky, E.P. Mazets, V.V. Afrosimov i wielu innych zostali przyjęci do Instytutu Fizyki i Technologii.
W Phystech Zh.I. Alferov bardzo szybko uzupełnił swoje inżynieryjne i techniczne wykształcenie o fizykę i stał się wysoko wykwalifikowanym specjalistą w dziedzinie fizyki kwantowej urządzeń półprzewodnikowych. Najważniejsza była praca w laboratorium - Alferov miał szczęście być uczestnikiem narodzin radzieckiej elektroniki półprzewodnikowej. Żores Iwanowicz przechowuje swój dziennik laboratoryjny z tamtego czasu jako relikt z zapisem o stworzeniu przez niego 5 marca 1953 roku pierwszego radzieckiego tranzystora z p–n-przemiana. Dziś można się dziwić, jak bardzo mały zespół bardzo młodych pracowników pod przewodnictwem W.M. Tuchkiewicza w ciągu kilku miesięcy opracował podstawy technologii i metrologii elektroniki tranzystorowej: A.A. Lebiediew – produkcja i domieszkowanie doskonałych monokryształów germanu, Zh .I. Alferov – produkcja tranzystorów o parametrach na poziomie najlepszych światowych próbek, A.I. Uvarov i S.M. Ryvkin – tworzenie precyzyjnych metryk dla kryształów i tranzystorów germanu, N.S. Yakovchuk – rozwój obwodów na tranzystorach. W tej pracy, której zespół poświęcił się z całą młodzieńczą pasją i świadomością najwyższej odpowiedzialności za kraj, formacją młodego naukowca, zrozumieniem znaczenia technologii nie tylko dla tworzenia nowych urządzeń elektronicznych, ale także w przypadku badań fizycznych rola i znaczenie „małych” przebiegła bardzo szybko i skutecznie. Na pierwszy rzut oka szczegóły eksperymentu, potrzeba zrozumienia „prostych” podstaw przed przedstawieniem „wysoce naukowych” wyjaśnienia nieudanych wyników.
Już w maju 1953 roku zademonstrowano „wysokim władzom” pierwsze radzieckie odbiorniki tranzystorowe, a w październiku prace przejęła komisja rządowa w Moskwie. Instytut Fizykotechniczny, Instytut Fizyczny Lebiediewa i TsNII-108, stosując różne metody projektowania i technologie produkcji tranzystorów, pomyślnie rozwiązały problem i tylko NII-17, ślepo kopiując dobrze znane amerykańskie próbki, nie sprostał zadaniu. To prawda, że pierwszemu w kraju instytutowi półprzewodników NII-35, utworzonemu na podstawie jednego z jego laboratoriów, powierzono rozwój technologii przemysłowej dla tranzystorów i diod o p–n-przejścia, z którymi skutecznie sobie poradzili.
W kolejnych latach niewielki zespół „naukowców zajmujących się półprzewodnikami” w Instytucie Fizykotechnicznym zauważalnie się powiększył i w bardzo krótkim czasie w laboratorium już doktora nauk fizycznych i matematycznych profesora V.M. Tuchkiewicza, pierwsze radzieckie germanowe prostowniki mocy, german stworzono fotodiody i krzemowe ogniwa słoneczne, zachowanie zanieczyszczeń w germanie i krzemie.
W maju 1958 r. do ŻI Alferowa zwrócił się Anatolij Pietrowicz Aleksandrow, przyszły prezydent Akademii Nauk ZSRR, z prośbą o opracowanie urządzeń półprzewodnikowych dla pierwszego radzieckiego atomowego okrętu podwodnego. Aby rozwiązać ten problem, potrzebna była zasadniczo nowa technologia i konstrukcja zaworów germanowych. Zastępca przewodniczącego rządu ZSRR Dmitrij Fiodorowicz Ustinow osobiście (!) zadzwonił do młodszego badacza. Przez dwa miesiące musiałem mieszkać bezpośrednio w laboratorium, a prace zakończono pomyślnie w rekordowym czasie: już w październiku 1958 roku urządzenia znajdowały się na łodzi podwodnej. Dla Żoresa Iwanowicza do dziś pierwsze zamówienie otrzymane w 1959 roku na tę pracę jest jedną z najcenniejszych nagród!
Zh.I.Alferov po otrzymaniu nagrody rządowej za pracę na zlecenie Marynarki Wojennej ZSRR
Instalacja zaworów wiązała się z licznymi wyjazdami do Siewierodwińska. Kiedy zastępca głównodowodzącego Marynarki Wojennej przybył na „odbiór tematu” i został poinformowany, że na okrętach podwodnych są już nowe zawory germanowe, admirał skrzywił się i zapytał z irytacją: „Co, nie było żadnych krajowych te?”
W Kirowie-Czepetsku, gdzie dzięki wysiłkom wielu pracowników Phystech prowadzono prace nad rozdzieleniem izotopów litu w celu stworzenia bomby wodorowej, Zhores spotkał wielu wspaniałych ludzi i barwnie ich opisał. B. Zacharchenya przypomniał sobie tę historię o Borysie Pietrowiczu Zwieriewie, żubrze „przemysłu obronnego” czasów stalinowskich, głównym inżynierze elektrowni. W czasie wojny, w jej najtrudniejszym okresie, kierował przedsiębiorstwem zajmującym się elektrolityczną produkcją aluminium. W procesie technologicznym wykorzystano melasę, która była przechowywana w ogromnej kadzi bezpośrednio w warsztacie. Ukradli go głodni robotnicy. Borys Pietrowicz zwołał robotników na spotkanie, wygłosił szczere przemówienie, po czym wspiął się po schodach na górną krawędź kadzi, rozpiął spodnie i oddał mocz na oczach wszystkich w kadzi z melasą. Nie miało to wpływu na technologię, ale nikt już nie kradł melasy. Żores był bardzo rozbawiony tym czysto rosyjskim rozwiązaniem problemu.
Za udaną pracę Zh.I. Alferov był regularnie nagradzany premiami pieniężnymi i wkrótce otrzymał tytuł starszego badacza. W 1961 roku obronił pracę doktorską, poświęconą głównie rozwojowi i badaniom wydajnych prostowników germanowych i częściowo krzemowych. Należy pamiętać, że urządzenia te, podobnie jak wszystkie wcześniej stworzone urządzenia półprzewodnikowe, wykorzystywały unikalne właściwości fizyczne p–n-przejście - sztucznie wytworzony rozkład zanieczyszczeń w monokrysztale półprzewodnika, w którym w jednej części kryształu nośnikami ładunku są ujemnie naładowane elektrony, a w drugiej - dodatnio naładowane kwazicząstki, „dziury” (łac. N I P dokładnie to mają na myśli negatywny I pozytywny). Ponieważ różni się tylko rodzaj przewodności, ale substancja jest ta sama, p–n-przejście można nazwać homozłącze.
Dzięki p–n-przejście w kryształach polegało na wstrzyknięciu elektronów i dziur oraz prostej kombinacji tych dwóch p–n-przejścia umożliwiły zastosowanie wzmacniaczy monokrystalicznych o dobrych parametrach - tranzystorów. Najczęściej spotykane są konstrukcje z jednym p–n- przejście (diody i fotokomórki), dwa p–n-przejścia (tranzystory) i trzy p–n-przejścia (tyrystory). Cały dalszy rozwój elektroniki półprzewodnikowej podążał ścieżką badania struktur monokrystalicznych na bazie germanu, krzemu, związków półprzewodnikowych typu A III B V (pierwiastki z grup III i V układu okresowego Mendelejewa). Doskonalenie właściwości urządzeń przebiegało głównie drogą udoskonalania metod formowania p–n-przejścia i wykorzystanie nowych materiałów. Zastąpienie germanu krzemem umożliwiło podniesienie temperatury pracy urządzeń oraz stworzenie diod i tyrystorów wysokiego napięcia. Postęp w technologii wytwarzania arsenku galu i innych półprzewodników optycznych doprowadził do powstania laserów półprzewodnikowych, wysokowydajnych źródeł światła i fotokomórek. Kombinacje diod i tranzystorów na jednym monokrystalicznym podłożu krzemowym stały się podstawą układów scalonych, na których opierał się rozwój technologii obliczeń elektronicznych. Miniaturowe, a potem mikroelektroniczne urządzenia, tworzone głównie na krzemie krystalicznym, dosłownie zmiatały lampy próżniowe, umożliwiając setki i tysiące razy zmniejszanie rozmiarów urządzeń. Wystarczy przypomnieć stare komputery, które zajmowały ogromne pomieszczenia, i ich nowoczesny odpowiednik, laptop – komputer przypominający małą teczkę, czyli „dyplomatę”, jak się go nazywa w Rosji.
Ale przedsiębiorczy, żywy umysł Zh.I. Alferova szukał własnej ścieżki w nauce. I udało się go odnaleźć, mimo niezwykle trudnej sytuacji życiowej. Po błyskawicznym pierwszym małżeństwie równie szybko musiał się rozwieść, tracąc mieszkanie. W wyniku skandalów wywołanych przez zaciętą teściową w komitecie partyjnym instytutu Zhores osiadł w półpiwnicy starego domu fizyki i technologii.
Tak stwierdził jeden z wniosków pracy dyplomowej kandydata p–n-przejście w półprzewodniku o jednorodnym składzie ( homostruktura) nie jest w stanie zapewnić optymalnych parametrów dla wielu urządzeń. Stało się jasne, że dalszy postęp wiąże się z tworzeniem p–n-przejście na granicy półprzewodników o różnym składzie chemicznym ( heterostruktury).
W związku z tym natychmiast po ukazaniu się pierwszej pracy opisującej działanie lasera półprzewodnikowego na homostrukturę w arsenku galu Zh.I. Alferov przedstawił pomysł wykorzystania heterostruktur. Złożony wniosek o wydanie zaświadczenia o prawie autorskim do tego wynalazku został sklasyfikowany zgodnie z ówczesnymi przepisami. Dopiero po opublikowaniu podobnego pomysłu przez G. Kroemera w USA, klauzulę tajności obniżono do poziomu „do użytku służbowego”, ale zaświadczenie autora opublikowano dopiero wiele lat później.
Lasery homozłączowe były nieskuteczne ze względu na duże straty optyczne i elektryczne. Prądy progowe były bardzo wysokie, a generowanie odbywało się tylko w niskich temperaturach. W swoim artykule G. Krömer zaproponował zastosowanie podwójnych heterostruktur do przestrzennego zamknięcia nośników w obszarze aktywnym. Zasugerował, że „za pomocą pary wtryskiwaczy heterozłączowych można uzyskać efekt laserowy w wielu półprzewodnikach z pośrednią przerwą i ulepszyć je w półprzewodnikach z bezpośrednią przerwą”. W autorskim świadectwie Zh.I. Alferova odnotowano również możliwość uzyskania dużej gęstości wstrzykniętych nośników i odwrotnej populacji przy użyciu „podwójnego” wstrzyknięcia. Wskazano, że lasery homozłączowe mogą zapewnić „ciągłe laserowanie w wysokich temperaturach”, możliwe jest także „zwiększenie powierzchni emitującej i zastosowanie nowych materiałów do wytwarzania promieniowania w różnych obszarach widma”.
Początkowo teoria rozwijała się znacznie szybciej niż praktyczna realizacja urządzeń. W 1966 roku Zh.I. Alferov sformułował ogólne zasady kontrolowania przepływów elektronów i światła w heterostrukturach. Aby uniknąć tajemnicy, w tytule artykułu wspomniano wyłącznie o prostownikach, choć te same zasady dotyczyły laserów półprzewodnikowych. Przewidział, że gęstość wstrzykiwanych nośników może być o wiele rzędów wielkości większa (efekt „superiniekcji”).
Pomysł zastosowania heterozłącza zrodził się u zarania rozwoju elektroniki. Już w pierwszym patencie dotyczącym tranzystorów p–n-przejście, V. Shockley zaproponował zastosowanie emitera o szerokiej przerwie w celu uzyskania wtrysku jednostronnego. Ważne wyniki teoretyczne już na wczesnym etapie badań heterostruktur uzyskał G. Kroemer, który wprowadził pojęcia pól quasi-elektrycznych i quasi-magnetycznych w gładkim heterozłączu i założył niezwykle wysoką skuteczność wtryskiwania heterozłączy w porównaniu z homozłączami. W tym samym czasie pojawiły się różne propozycje wykorzystania heterozłączy w ogniwach słonecznych.
Zatem wdrożenie heterozłącza otworzyło możliwość tworzenia wydajniejszych urządzeń dla elektroniki i zmniejszania rozmiarów urządzeń dosłownie do skali atomowej. Jednak wielu, w tym V.M. Tuchkevich, odradzało ŻI Alfierowa pracy nad heterozłączami, który później wielokrotnie wspominał to w przemówieniach i toastach, podkreślając odwagę i dar Zhoresa Iwanowicza do przewidywania ścieżek rozwoju nauki. W tamtym czasie panował ogólny sceptycyzm co do stworzenia „idealnego” heterozłącza, zwłaszcza o teoretycznie przewidywanych właściwościach wtrysku. A w pionierskiej pracy R.L. Andersena nad badaniem epitaksjalnym (czyli [taksja]). układ jest w porządku, konstrukcja) Przejście Ge – GaAs przy identycznych stałych sieci krystalicznej, nie było dowodów na wstrzykiwanie nierównowagowych nośników w heterostruktury.
Maksymalnego efektu oczekiwano przy zastosowaniu heterozłączy pomiędzy półprzewodnikiem służącym jako obszar aktywny urządzenia a półprzewodnikiem o szerszej przerwie. Za najbardziej obiecujące uważano wówczas układy GaP–GaAs i AlAs–GaAs. Aby materiały te były „kompatybilne”, musiały najpierw spełnić najważniejszy warunek: mieć zbliżone wartości stałej sieci krystalicznej.
Faktem jest, że liczne próby wdrożenia heterozłącza zakończyły się niepowodzeniem: w końcu nie tylko wymiary komórek elementarnych sieci krystalicznych półprzewodników tworzących złącze muszą praktycznie się pokrywać, ale także ich właściwości termiczne, elektryczne i krystaliczne muszą być zbliżone właściwości chemiczne, podobnie jak ich struktura krystaliczna i pasmowa.
Nie można było znaleźć takiej heteropary. I tak Zh.I. Alferov podjął się tej pozornie beznadziejnej sprawy. Jak się okazało, wymagane heterozłącze mogło powstać poprzez wzrost epitaksjalny, gdy jeden monokryształ (a raczej jego błona monokryształowa) był hodowany na powierzchni innego monokryształu, dosłownie warstwa po warstwie - jeden monokryształ warstwa po drugiej. Do chwili obecnej opracowano wiele metod takiej uprawy. Są to bardzo wysokie technologie, które zapewniają nie tylko dobrobyt firmom elektronicznym, ale także komfortową egzystencję całych krajów.
B.P. Zacharchenya wspominał, że mały warsztat Zh.I. Alfierowa był zaśmiecony rolkami papieru milimetrowego, na którym niestrudzony Zhores Iwanowicz od rana do wieczora rysował diagramy składu i właściwości wielofazowych związków półprzewodnikowych w poszukiwaniu współpracujących sieci krystalicznych. Arsenek galu (GaAs) i arsenek glinu (AlAs) nadawały się do idealnego heterozłącza, ale ten ostatni natychmiast utleniał się w powietrzu i jego zastosowanie wydawało się wykluczone. Natura jednak jest hojna w niespodziewanych prezentach, wystarczy odebrać klucze do jej magazynów, a nie wdawać się w brutalne hakowanie, do czego nawoływało hasło „Nie możemy czekać na łaski natury, zabranie jej jest naszym zadanie." Takie klucze wybrała już wybitna specjalistka w dziedzinie chemii półprzewodników, pracownica fizyki i technologii Nina Aleksandrowna Goryunova, która dała światu słynne związki A III B V. Pracowała także nad bardziej złożonymi potrójnymi związkami. Żores Iwanowicz zawsze traktował talent Niny Aleksandrownej z wielkim szacunkiem i natychmiast rozumiał jej wybitną rolę w nauce.
Początkowo podjęto próbę stworzenia podwójnej heterostruktury GaP 0.15 As 0.85 –GaAs. Wyhodowano go metodą epitaksji w fazie gazowej i utworzono na nim laser. Jednak ze względu na niewielkie niedopasowanie stałych sieci, podobnie jak lasery homozłączowe, mógł on działać tylko w temperaturach ciekłego azotu. Dla Zh.I. Alferova stało się jasne, że w ten sposób nie będzie możliwe wykorzystanie potencjalnych zalet podwójnych heterostruktur.
Jeden z uczniów Goryunovej, Dmitrij Tretiakow, utalentowany naukowiec z artystyczną duszą w wyjątkowej rosyjskiej wersji, współpracował bezpośrednio z Zhoresem Iwanowiczem. Autor setek prac, który wykształcił wielu kandydatów i doktorów nauk, zdobywca Nagrody Lenina – najwyższego wówczas wyrazu uznania zasług twórczych – nie obronił żadnej rozprawy doktorskiej. Powiedział Zhoresowi Iwanowiczowi, że arsenek glinu, który sam w sobie jest niestabilny, jest całkowicie stabilny w trójskładnikowym związku AlGaAs, tzw. solidne rozwiązanie. Dowodem tego były kryształy tego stałego roztworu wyhodowane dawno temu przez ochłodzenie ze stopu przez Aleksandra Borszczewskiego, również ucznia N.A. Goryunowej, które przechowywano w jego biurku przez kilka lat. Mniej więcej tak w 1967 roku odkryto heteroparę GaAs–AlGaAs, która obecnie stała się klasykiem w świecie mikroelektroniki.
Badanie diagramów fazowych i kinetyki wzrostu w tym układzie, a także stworzenie zmodyfikowanej metody epitaksji w fazie ciekłej, odpowiedniej do rosnących heterostruktur, doprowadziło wkrótce do powstania heterostruktury dopasowanej parametrem sieci krystalicznej. ŻI Alfierow wspomina: „Kiedy opublikowaliśmy pierwszą pracę na ten temat, z radością uznaliśmy się za pierwszych, którzy odkryli unikalny, praktycznie idealny, dopasowany do sieci system dla GaA”. Jednak niemal jednocześnie (z miesięcznym opóźnieniem!) i niezależnie heterostruktura Al X Ga 1– X As–GaAs pozyskiwany był w USA przez pracowników firmy IBM-a.
Od tego momentu uświadomienie sobie głównych zalet heterostruktur postępowało szybko. W pierwszej kolejności potwierdzono eksperymentalnie unikalne właściwości wtrysku emiterów szerokoprzerwowych i efekt superwtrysku, wykazano emisję wymuszoną w podwójnych heterostrukturach oraz ustalono strukturę pasmową heterozłącza Al X Ga 1– X Ponieważ właściwości luminescencyjne i dyfuzja nośników w gładkiej heterozłączu, a także niezwykle interesujące cechy przepływu prądu przez heterozłącze, na przykład ukośne przejścia tunelowo-rekombinacyjne bezpośrednio między dziurami z wąskiej szczeliny i elektronami z szerokiej szczeliny składniki heterozłącza zostały dokładnie zbadane.
Jednocześnie grupa Zh.I. Alferova zrealizowała główne zalety heterostruktur:
– w laserach niskoprogowych opartych na podwójnych heterostrukturach pracujących w temperaturze pokojowej;
– w wysokowydajnych diodach LED opartych na pojedynczych i podwójnych heterostrukturach;
– w ogniwach słonecznych opartych na heterostrukturach;
– w tranzystorach bipolarnych na heterostrukturach;
– w tyrystorze p–n–p–n heterostruktury.
Jeśli możliwość kontrolowania rodzaju przewodnictwa półprzewodnika poprzez domieszkowanie różnymi domieszkami oraz pomysł wstrzykiwania nierównowagowych nośników ładunku były zalążkiem, z którego wyrosła elektronika półprzewodnikowa, to heterostruktury umożliwiły rozwiązanie znacznie bardziej ogólnego problemu kontroli podstawowych parametrów kryształów i urządzeń półprzewodnikowych, takich jak pasmo wzbronione, masy efektywne nośników ładunku i ich ruchliwość, współczynnik załamania światła, widmo energii elektronowej itp.
Idea laserów półprzewodnikowych p–n-przejście, eksperymentalna obserwacja efektywnej rekombinacji radiacyjnej w p–n- konstrukcja oparta na GaAs z możliwością emisji wymuszonej oraz tworzenia laserów i diod elektroluminescencyjnych na bazie p–n-złącza były nasionami, z których zaczęła wyrastać optoelektronika półprzewodnikowa.
W 1967 r. Żores Iwanowicz został wybrany na szefa sektora FTI. W tym samym czasie udał się najpierw na krótką podróż naukową do Anglii, gdzie omawiano jedynie teoretyczne aspekty fizyki heterostruktur, gdyż jego angielscy koledzy uważali badania eksperymentalne za mało obiecujące. Chociaż doskonale wyposażone laboratoria posiadały wszelkie udogodnienia do badań eksperymentalnych, Brytyjczycy nawet nie myśleli o tym, co mogliby zrobić. Żores Iwanowicz z czystym sumieniem spędził czas na zapoznawaniu się z zabytkami architektury i sztuki w Londynie. Nie można było wrócić bez prezentów ślubnych, więc musiałem odwiedzić „muzea kultury materialnej” - luksusowe zachodnie sklepy w porównaniu do sowieckich.
Panną młodą była Tamara Darskaya, córka aktora Woroneskiego Teatru Komedii Muzycznej Georgy Darsky. Pracowała w Chimkach pod Moskwą w firmie kosmicznej akademika V.P. Głuszki. Ślub odbył się w restauracji „Dach” w hotelu „europejskim” - w tamtym czasie było to dość przystępne dla kandydata nauk. Budżet rodzinny pozwalał także na cotygodniowe loty na trasie Leningrad-Moskwa i z powrotem (nawet student na stypendium mógł latać samolotem Tu-104 raz lub dwa razy w miesiącu, gdyż bilet kosztował zaledwie 11 rubli według ówczesnego oficjalnego kursu wymiany 65 kopiejek za dolara). Sześć miesięcy później para ostatecznie zdecydowała, że dla Tamary Georgiewnej lepiej będzie przeprowadzić się do Leningradu.
I już w 1968 roku na jednym z pięter „polimerowego” budynku Phystech, w którym w tamtych latach mieściło się laboratorium W.M. Tuchkiewicza, „wygenerowano” pierwszy na świecie heterolaser. Następnie Ż.I. Alfierow powiedział B.P. Zakharchena: „Borya, heterokonwertuję całą mikroelektronikę półprzewodnikową!” W latach 1968–1969 Grupa Zh.I. Alferova praktycznie wdrożyła wszystkie podstawowe koncepcje sterowania przepływami elektronów i światła w klasycznych heterostrukturach opartych na układzie GaAs–AlAs oraz pokazała zalety heterostruktur w urządzeniach półprzewodnikowych (lasery, diody LED, ogniwa słoneczne i tranzystory). Najważniejsze było oczywiście stworzenie niskoprogowych laserów pracujących w temperaturze pokojowej, opartych na podwójnej heterostrukturze zaproponowanej przez Zh.I. Alferova już w 1963 roku. Amerykańscy konkurenci (M.B. Panish i I. Hayashi z Telefon Dzwonkowy, G. Kressel z RCA), który wiedział o potencjalnych zaletach podwójnych heterostruktur, nie odważył się ich wdrożyć i zastosował homostruktury w laserach. Od 1968 roku rozpoczęła się naprawdę bardzo ostra konkurencja, przede wszystkim z trzema laboratoriami znanych amerykańskich firm: Telefon Dzwonkowy, IBM-a I RCA.
Raport Zh.I. Alferova z Międzynarodowej Konferencji Luminescencji w Newark (USA) w sierpniu 1969 roku, w którym przedstawiono parametry niskoprogowych laserów pracujących w temperaturze pokojowej, opartych na podwójnych heterostrukturach, sprawiał wrażenie wybuchu bomby na amerykańskich współpracownicy. Profesor Ja Pankow z RCA, który był zaledwie pół godziny przed raportem, poinformował Zhoresa Iwanowicza, że niestety nie ma pozwolenia na jego wizytę w firmie, zaraz po raporcie dowiedział się, że go otrzymał. Zh.I.Alferov nie odmówił sobie przyjemności odpowiedzi, że teraz nie ma czasu, ponieważ IBM-a I Telefon Dzwonkowy zostali zaproszeni do odwiedzenia swoich laboratoriów jeszcze przed sporządzeniem sprawozdania. Następnie, jak napisał I. Hayashi, w Telefon Dzwonkowy podwoili wysiłki w celu opracowania laserów opartych na podwójnych heterostrukturach.
Seminarium w Telefon Dzwonkowy, inspekcja laboratoriów i dyskusja (a amerykańscy koledzy wyraźnie nie ukrywali, licząc na wzajemność, szczegóły technologiczne, konstrukcje i urządzenia) dość wyraźnie pokazały zalety i wady rozwiązań LPTI. Rywalizacja, która wkrótce nastąpiła, mająca na celu osiągnięcie ciągłej pracy lasera w temperaturze pokojowej, była rzadkim przykładem otwartej rywalizacji między laboratoriami dwóch ówczesnych antagonistycznych potęg. Zh.I. Alfierow i jego sztab zwyciężyli w tych zawodach, pokonując grupę M. Panisha z Telefon Dzwonkowy!
W 1970 roku ŻI Alferow i jego współpracownicy Efim Portnoy, Dmitrij Tretiakow, Dmitrij Garbuzow, Wiaczesław Andriejew, Władimir Korolkow stworzyli pierwszy heterolaser półprzewodnikowy działający w trybie ciągłym w temperaturze pokojowej. Niezależnie Ituo Hayashi i Morton Panish opisali reżim ciągłego laserowania w laserach opartych na podwójnych heterostrukturach (z diamentowym radiatorem) w artykule przesłanym do druku zaledwie miesiąc później. Tryb ciągłego lasera laserowego w Fiztekh został wdrożony w laserach o geometrii paskowej, które powstały przy użyciu fotolitografii, a lasery zostały zainstalowane na miedzianych radiatorach pokrytych srebrem. Najniższa progowa gęstość prądu w temperaturze pokojowej wynosiła 940 A/cm 2 dla laserów szerokich i 2,7 kA/cm 2 dla laserów paskowych. Wdrożenie takiego trybu generacji spowodowało eksplozję zainteresowania. Na początku 1971 roku wiele uniwersytetów i laboratoriów przemysłowych w USA, ZSRR, Wielkiej Brytanii, Japonii, Brazylii i Polsce rozpoczęło badania nad heterostrukturami i opartymi na nich urządzeniami.
Teoretyk Rudolf Kazarinov wniósł ogromny wkład w zrozumienie procesów elektronicznych w heterolaserach. Czas generacji pierwszego lasera był krótki. Żores Iwanowicz przyznał, że wystarczyło mu na zmierzenie parametrów niezbędnych do artykułu. Wydłużenie żywotności laserów było dość trudne, ale udało się go rozwiązać dzięki wysiłkom fizyków i technologów. Obecnie większość właścicieli odtwarzaczy CD nie zdaje sobie sprawy, że informacje audio i wideo są odczytywane przez heterolaser półprzewodnikowy. Lasery takie znajdują zastosowanie w wielu urządzeniach optoelektronicznych, ale przede wszystkim w światłowodowych urządzeniach komunikacyjnych i różnych systemach telekomunikacyjnych. Trudno sobie wyobrazić nasze życie bez heterostrukturalnych diod LED i tranzystorów bipolarnych, bez niskoszumnych tranzystorów o dużej ruchliwości elektronów do zastosowań wysokich częstotliwości, w tym w szczególności w systemach telewizji satelitarnej. W ślad za laserem heterozłączowym powstało wiele innych urządzeń, w tym konwertery energii słonecznej.
Znaczenie osiągnięcia ciągłej pracy laserów podwójnych heterozłączy w temperaturze pokojowej wynika przede wszystkim z faktu, że w tym samym czasie stworzono światłowód o niskiej stratności. Doprowadziło to do narodzin i szybkiego rozwoju systemów komunikacji światłowodowej. W 1971 roku prace te zostały docenione przyznaniem Zh.I. Alferovowi pierwszej międzynarodowej nagrody - Złotego Medalu Ballantyne Instytutu Franklina w USA. Szczególna wartość tego medalu, jak zauważył Żores Iwanowicz, polega na tym, że Instytut Franklina w Filadelfii przyznał medale innym sowieckim naukowcom: w 1944 r. akademikowi P.L. Kapicy, w 1974 r. akademikowi N.N. Bogolubowowi, a w 1981 r. akademikowi A.D. Sacharow. To wielki zaszczyt znaleźć się w takim towarzystwie.
Historia przyznania Zhoresowi Iwanowiczowi Medalu Ballantyne’a jest związana z jego przyjacielem. Jednym z pierwszych studentów fizyki i technologii, który przybył do USA w 1963 roku, był B.P. Zakharchenya. Obleciał niemal całą Amerykę, spotykając się z takimi luminarzami jak Richard Feynman, Carl Anderson, Leo Szilard, John Bardeen, William Fairbank, Arthur Schawlow. Na Uniwersytecie Illinois B.P. Zakharchenya spotkał Nicka Holonyaka, twórcę pierwszej wydajnej diody LED z arsenkiem galu i fosforku, emitującej światło w widzialnym obszarze widma. Nick Holonyak to jeden z czołowych amerykańskich naukowców, uczeń Johna Bardeena, jedynego na świecie dwukrotnego laureata Nagrody Nobla w tej samej specjalności (fizyka). Niedawno otrzymał nagrodę jako jeden z twórców nowego kierunku w nauce i technologii – optoelektroniki.
Nick Holonyak urodził się w USA, gdzie jego ojciec, prosty górnik, wyemigrował z Galicji przed rewolucją październikową. Wspaniale ukończył Uniwersytet Illinois, a jego nazwisko widnieje złotymi literami na specjalnej „Radzie Honorowej” tej uczelni. B.P. Zakharchenya wspominał: „Śnieżnobiała koszula, muszka, krótka fryzura w stylu lat 60. i wreszcie atletyczna sylwetka (dźwigał ciężary) uczyniły z niego typowego Amerykanina. Wrażenie to wzmocniło się jeszcze bardziej, gdy Nick zaczął mówić w swoim ojczystym języku amerykańskim. Ale nagle przeszedł na język ojca i z amerykańskiego dżentelmena nic nie zostało. Nie był to rosyjski, ale niesamowita mieszanka rosyjskiego i ruskiego (zbliżonego do ukraińskiego), doprawiona słonymi żartami o górnikach i mocnymi chłopskimi wyrazami wyuczonymi od rodziców. W tym samym czasie profesor Chołoniaak śmiał się bardzo zaraźliwie, zamieniając się na naszych oczach w złośliwego Rusina”.
W 1963 roku, pokazując B.P. Zakharchenie pod mikroskopem miniaturową diodę LED świecącą jasno na zielono, profesor Cholonyak powiedział: „Cud, Borys, w moim garniturze. Następnym razem powiedz im w swoim instytucie, że może ktoś z twoich chłopców chciałby przyjechać tutaj, do Illinois. Nauczę go, jak być svitlą.
Od lewej do prawej: Zh.I. Alferov, John Bardeen, V.M. Tuchkevich, Nick Holonyak (Uniwersytet Illinois, Urbana, 1974)
Siedem lat później Zhores Alferov przybył do laboratorium Nicka Kholonyaka (już go znał - w 1967 r. Cholonyak odwiedził laboratorium Alferova w Instytucie Fizyki i Technologii). Żores Iwanowicz nie był „chłopcem”, który musiał się uczyć, jak „być dżentelmenem”. Mógłbym się uczyć. Jego wizyta była bardzo udana: Instytut Franklina wręczał wówczas kolejny medal Ballantyne’a za najlepszą pracę z fizyki. Lasery były w modzie, a szczególną uwagę przykuł nowy heterolaser, obiecujący ogromne perspektywy praktyczne. Byli konkurenci, ale publikacje grupy Alferova były pierwsze. Wsparcie prac radzieckich fizyków przez takie autorytety jak John Bardeen i Nick Holonyak z pewnością miało wpływ na decyzję komisji. W każdym biznesie bardzo ważne jest, aby znaleźć się we właściwym miejscu o właściwym czasie. Gdyby Żores Iwanowicz nie trafił wtedy do Stanów, niewykluczone, że medal ten przypadłby zawodnikom, choć był pierwszy. Wiadomo, że „stopnie dają ludzie, ale ludzi można oszukać”. W tę historię zaangażowanych było wielu amerykańskich naukowców, dla których raporty Alferova na temat pierwszego lasera opartego na podwójnej heterostrukturze były całkowitym zaskoczeniem.
Alferov i Cholonyak zostali bliskimi przyjaciółmi. W trakcie różnorodnych kontaktów (wizyt, listów, seminariów, rozmów telefonicznych), które odgrywają ważną rolę w pracy i życiu każdego człowieka, regularnie omawiają problemy z fizyki półprzewodników i elektroniki, a także aspekty życia.
Prawie pozornie szczęśliwy wyjątek heterostruktury Al X Ga 1– X As był następnie bez końca rozszerzany o wieloskładnikowe roztwory stałe - najpierw teoretycznie, potem eksperymentalnie (najbardziej uderzającym przykładem jest InGaAsP).
Stacja kosmiczna „Mir” z bateriami słonecznymi opartymi na heterostrukturach
Jednym z pierwszych doświadczeń udanego zastosowania heterostruktur w naszym kraju było zastosowanie paneli słonecznych w badaniach kosmicznych. Ogniwa słoneczne oparte na heterostrukturach zostały stworzone przez Zh.I. Alferova i współpracowników już w 1970 r. Technologia została przeniesiona do NPO Kvant, a ogniwa słoneczne oparte na GaAlA zostały zainstalowane na wielu krajowych satelitach. Kiedy Amerykanie opublikowali swoje pierwsze prace, radzieckie panele słoneczne latały już na satelitach. Uruchomiono ich produkcję przemysłową, a 15-letnia eksploatacja na stacji Mir znakomicie udowodniła zalety tych konstrukcji w przestrzeni kosmicznej. I choć prognoza gwałtownej obniżki kosztu jednego wata energii elektrycznej opartej na półprzewodnikowych ogniwach słonecznych jeszcze się nie spełniła, w kosmosie do dziś najefektywniejszym źródłem energii są z pewnością ogniwa słoneczne oparte na heterostrukturach A III B V związki.
Na drodze Zhoresa Alferova było wystarczająco dużo przeszkód. Jak zwykle nasze służby specjalne z lat 70-tych. nie podobały się jego liczne nagrody zagraniczne i próbowali uniemożliwić mu wyjazdy za granicę na międzynarodowe konferencje naukowe. Pojawili się zawistni ludzie, którzy próbowali przejąć sprawę i pozbawić Zhoresa Iwanowicza sławy oraz środków niezbędnych do kontynuowania i udoskonalania eksperymentu. Ale jego duch przedsiębiorczości, błyskawiczna reakcja i jasny umysł pomogły pokonać wszystkie te przeszkody. Towarzyszyła nam także „Lady Luck”.
Rok 1972 był szczególnie szczęśliwy. Zh.I. Alfierow i jego koledzy-studenci V.M. Andreev, D.Z. Garbuzov, V.I. Korolkov i D.N. Tretiakow otrzymali Nagrodę Lenina. Niestety, z przyczyn czysto formalnych i gier ministerialnych R.F. Kazarinov i E.L. Portnoy zostali pozbawieni tej zasłużonej nagrody. W tym samym roku Zh.I. Alferov został wybrany do Akademii Nauk ZSRR.
W dniu wręczenia Nagrody Lenina ŻI Alfierow przebywał w Moskwie i dzwonił do domu, aby zgłosić to radosne wydarzenie, ale telefon nie odpowiadał. Zadzwonił do rodziców (od 1963 r. mieszkali w Leningradzie) i z radością powiedział ojcu, że jego syn jest laureatem Nagrody Leninowskiej, a w odpowiedzi usłyszał: „Jaka jest Twoja Nagroda Leninowska? Urodził się nasz wnuk!” Narodziny Wani Alferowa były oczywiście największą radością 1972 roku.
Dalszy rozwój laserów półprzewodnikowych wiązał się także z powstaniem lasera o rozproszonym sprzężeniu zwrotnym, zaproponowanego przez Zh.I. Alferova w 1971 r. i wdrożonego kilka lat później w Instytucie Fizykotechnicznym.
Idea emisji wymuszonej w supersieciach, wyrażona jednocześnie przez R.F. Kazarinova i R.A. Surisa, została wdrożona ćwierć wieku później w Telefon Dzwonkowy. Badania nad supersieciami, rozpoczęte przez Zh.I. Alferova i współautorów w 1970 roku, niestety szybko rozwinęły się tylko na Zachodzie. Prace nad studniami kwantowymi i supersieciami krótkookresowymi w krótkim czasie doprowadziły do narodzin nowej dziedziny fizyki kwantowej ciała stałego – fizyki niskowymiarowych układów elektronicznych. Apogeum tych prac stanowią obecnie badania struktur zerowymiarowych – kropek kwantowych. Praca w tym kierunku, prowadzona przez uczniów drugiego i trzeciego pokolenia Zh.I. Alferowa: P.S. Kop’eva, N.N. Ledentsova, V.M. Ustinova, S.V. Iwanowa, zyskała szerokie uznanie. N.N. Ledentsov został najmłodszym członkiem korespondentem Rosyjskiej Akademii Nauk.
Heterostruktury półprzewodników, zwłaszcza podwójne, w tym studnie kwantowe, druty i kropki, są obecnie przedmiotem zainteresowania dwóch trzecich grup badawczych zajmujących się fizyką półprzewodników.
W 1987 r. ŻI Alferow został wybrany dyrektorem Instytutu Fizykotechnicznego, w 1989 r. - przewodniczącym prezydium Leningradzkiego Centrum Naukowego Akademii Nauk ZSRR, aw kwietniu 1990 r. - wiceprezesem Akademii Nauk ZSRR. Następnie został ponownie wybrany na te stanowiska w Rosyjskiej Akademii Nauk.
Najważniejszą rzeczą dla Zh.I. Alferova w ostatnich latach było zachowanie Akademii Nauk jako najwyższej i unikalnej struktury naukowo-edukacyjnej w Rosji. Chcieli go zniszczyć w latach 20. jako „dziedzictwo totalitarnego reżimu carskiego” oraz w latach 90. – jako „dziedzictwo totalitarnego reżimu sowieckiego”. Aby to zachować, ŻI Alfierow zgodził się zostać zastępcą Dumy Państwowej trzech ostatnich zwołań. Napisał: „W imię tej wielkiej sprawy szliśmy czasem na kompromisy z władzami, ale nie ze swoim sumieniem. Wszystko, co ludzkość stworzyła, stworzyła dzięki nauce. A jeśli naszemu krajowi jest pisane być wielką potęgą, to nie dzięki broni nuklearnej czy zachodnim inwestycjom, nie dzięki wierze w Boga czy prezydenta, ale dzięki pracy swoich obywateli, wierze w wiedzę, w naukę , dzięki zachowaniu i rozwojowi potencjału naukowego oraz edukacji.” Transmisje telewizyjne z posiedzeń Dumy Państwowej wielokrotnie świadczyły o niezwykłym temperamencie społeczno-politycznym i gorącym zainteresowaniu Zh.I. Alferowa dobrobytem kraju w ogóle, a nauką w szczególności.
Wśród innych nagród naukowych Zh.I. Alferova zwracamy uwagę na Nagrodę Hewlett-Packard Europejskiego Towarzystwa Fizycznego, Nagrodę Państwową ZSRR, Medal Welkera; Karpińskiego, ustanowiona w Niemczech. Zh.I.Alferov jest członkiem rzeczywistym Rosyjskiej Akademii Nauk, członkiem zagranicznym Narodowej Akademii Inżynierii i Amerykańskiej Akademii Nauk oraz członkiem wielu innych akademii zagranicznych.
Będąc wiceprezesem Akademii Nauk i zastępcą Dumy Państwowej, ŻI Alfierow nie zapomina, że jako naukowiec dorastał w murach słynnego Instytutu Fizyko-Technicznego, założonego w Piotrogrodzie w 1918 r. wybitny rosyjski fizyk i organizator nauki Abram Fedorowicz Ioffe. Instytut ten dał naukom fizycznym tętniącą życiem konstelację światowej sławy naukowców. To właśnie w Instytucie Fizyki i Technologii N.N. Semenow przeprowadził badania nad reakcjami łańcuchowymi, które później zostały nagrodzone Nagrodą Nobla. Pracowali tu wybitni fizycy I.V. Kurczatow, A.P. Aleksandrow, Yu.B. Khariton i B.P. Konstantinow, których wkładu w rozwiązanie problemu atomowego w naszym kraju nie można przecenić. Najbardziej utalentowani eksperymentatorzy - laureat Nagrody Nobla P.L. Kapitsa i G.V. Kurdyumov, fizycy teoretyczni o rzadkich talentach - G.A. Godov, Ya.B. Zeldovich i laureat Nagrody Nobla L.D. Landau rozpoczęli działalność naukową w Phystech. Nazwa instytutu zawsze będzie kojarzona z nazwiskami jednego z twórców współczesnej teorii materii skondensowanej Ya.I. Frenkla oraz genialnych eksperymentatorów E.F. Grossa i V.M. Tuchkevicha (którzy przez wiele lat kierowali instytutem).
Zh.I.Alferov przyczynia się do rozwoju Phystech najlepiej jak potrafi. W Instytucie Fizykotechnicznym otwarto Szkołę Fizyczno-Techniczną i kontynuowano proces tworzenia wyspecjalizowanych wydziałów dydaktycznych na bazie instytutu. (Pierwsza tego typu katedra – Katedra Optoelektroniki – powstała w LETI już w 1973 roku. Na bazie już istniejących i nowo zorganizowanych katedr podstawowych, w 1988 roku utworzono Wydział Fizyki i Technologii Politechniki. Rozwój akademickiego systemu edukacji w Petersburgu wyraził się w utworzeniu na Uniwersytecie wydziału lekarskiego oraz kompleksowego Centrum Naukowo-Wychowawczego Instytutu Fizykotechnicznego, które zjednoczyło uczniów, studentów i naukowców w jednym pięknym budynku, który słusznie może nazwać Pałacem Wiedzy. Korzystając z możliwości Dumy Państwowej w zakresie szerokiej komunikacji z wpływowymi ludźmi, ŻI Alfierow „wyrzucił” pieniądze od każdego premiera na utworzenie Centrum Naukowo-Edukacyjnego (a one tak często się zmieniają). Pierwszy, najbardziej znaczący wkład wniósł V.S. Czernomyrdin. Teraz ogromny gmach tego ośrodka, wybudowany przez tureckich robotników, stoi niedaleko Instytutu Fizyki i Technologii, wyraźnie pokazując, do czego zdolna jest przedsiębiorcza osoba opętana szlachetną ideą.
Od dzieciństwa Zhores Iwanowicz był przyzwyczajony do przemawiania przed szeroką publicznością. B.P. Zakharchenia wspomina swoje opowieści o ogromnym sukcesie, jaki odniósł, czytając ze sceny już w wieku przedszkolnym opowiadanie M. Zoszczenki „Arystokrata”: „Ja, moi bracia, nie lubię kobiet w kapeluszach. Jeśli kobieta nosi kapelusz, jeśli nosi pończochy fildecos...”
Jako dziesięcioletni chłopiec Zhores Alfierow przeczytał wspaniałą książkę Veniamina Kaverina „Dwóch kapitanów” i przez resztę życia kierował się zasadą głównego bohatera Sanyi Grigoriewa: „Walcz i szukaj, znajdź i nie poddawaj się!”
Kim on jest – „wolny” czy „wolny”?
Król szwedzki wręcza Zh.I. Alferovowi Nagrodę Nobla
Skompilowane
V.V.RANDOSZKIN
na podstawie materiałów:
Alferow Zh.I. Fizyka i życie. – Petersburg: Nauka, 2000.
Alferow Zh.I. Podwójne heterostruktury: Pojęcie i zastosowanie w fizyce, elektronice i technologii. – Uspekhi Fizicheskikh Nauk, 2002, t. 172, nr 9.
Nauka i ludzkość. Rocznik Międzynarodowy. – M., 1976.
„AiF” opowiadał o drenażu mózgów, złu kapitalizmu i stanie rzeczy w naszej nauce Akademik Zhores Alferov, jedynego żyjącego rosyjskiego laureata Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki mieszkającego w swojej ojczyźnie.
Czcij nie sukces, ale wiedzę
Dmitrij Pisarenko, AiF:Żoresie Iwanowicz, zacznę od nieoczekiwanego pytania. Mówią, że w tym roku ukraiński portal „Peacemaker” umieścił Cię na liście osób niepożądanych wjazdu na terytorium Ukrainy? Ale twój brat jest tam pochowany.
Żores Alferow: Nie słyszałem o tym, muszę się dowiedzieć. Ale to dziwne... Mam fundusz, z którego wypłacane są stypendia ukraińskim uczniom we wsi Komarivka w obwodzie czerkaskim. Niedaleko, w masowym grobie niedaleko wsi Chilki, faktycznie pochowany jest mój starszy brat, który zgłosił się na front i zginął podczas operacji Korsun-Szewczenko.
Dla całej planety nastał mroczny czas – czas faszyzmu w różnych postaciach.
Żores Alferow
Co roku odwiedzałem Ukrainę, jestem honorowym obywatelem Chiłkowa i Komariwki. Ostatni raz byłem tam w 2013 roku z zagranicznymi naukowcami. Zostaliśmy przyjęci bardzo ciepło. I mój amerykański kolega, laureat Nagrody Nobla Rogera Kornberga po rozmowie z mieszkańcami wykrzyknął:
„Zhores, jak można cię podzielić? Jesteście jednym narodem!”
To co dzieje się na Ukrainie jest straszne. I faktycznie grozi śmiercią całej ludzkości. Dla całej planety nastał mroczny czas – czas faszyzmu w różnych postaciach. Moim zdaniem dzieje się tak dlatego, że nie ma już tak potężnego środka odstraszającego jak Związek Radziecki.
Dmitrij Pisarenko, AiF:- Powstrzymywanie kogo?
Żores Alferow: - Globalny kapitalizm. Wiesz, często pamiętam rozmowę z ojcem mojej starej przyjaciółki Profesor Nick Holonyak, co miało miejsce w 1971 roku, kiedy odwiedziłem ich w opuszczonym górniczym miasteczku niedaleko St. Louis. Powiedział mi:
„Na początku XX w. żyliśmy i pracowaliśmy w okropnych warunkach. Ale kiedy rosyjscy robotnicy zorganizowali rewolucję, nasza burżuazja przestraszyła się i zmieniła swoją politykę społeczną. Aby amerykańscy robotnicy żyli dobrze dzięki Rewolucji Październikowej!
To, że Związek Radziecki upadł, nie oznacza, że gospodarka rynkowa jest skuteczniejsza od planowej.
Żores Alferow
Dmitrij Pisarenko, AiF:- Czy nie ma tu złego uśmiechu historii? Przecież dla nas samych ten wspaniały eksperyment społeczny okazał się nieudany.
Żores Alferow: - Chwileczkę. Tak, zakończyło się to niepowodzeniem z powodu zdrady kierownictwa naszej partii, ale sam eksperyment zakończył się sukcesem! Stworzyliśmy pierwszy w historii stan sprawiedliwości społecznej i wdrożyliśmy tę zasadę w praktyce. W warunkach wrogiego środowiska kapitalistycznego, które zrobiło wszystko, co możliwe, aby zniszczyć nasz kraj, kiedy zmuszeni byliśmy wydawać pieniądze na broń, na rozwój tej samej bomby atomowej, zajęliśmy drugie miejsce na świecie pod względem produkcji żywności na mieszkańca !
Wiesz, świetny fizyk Alberta Einsteina w 1949 opublikował artykuł „Dlaczego socjalizm?” Napisał w nim, że w kapitalizmie „produkcja prowadzona jest w celu zysku, a nie konsumpcji”. Prywatna własność środków produkcji prowadzi do powstania oligarchii, a efekty pracy innych ludzi są odbierane przez prawo, co zamienia się w bezprawie. Wniosek Einsteina: gospodarka musi być zaplanowana, a narzędzia i środki produkcji muszą być społeczne. Za największe zło kapitalizmu uważał „okaleczenie osobiste”, gdy w systemie edukacji uczniowie zmuszeni są czcić sukces, a nie wiedzę. Czy to samo nie dzieje się teraz tutaj?
Zrozumcie, że to, że Związek Radziecki upadł, nie oznacza, że gospodarka rynkowa jest skuteczniejsza od planowej. Ale lepiej powiem ci o tym, co dobrze wiem - o nauce. Zobacz, gdzie mieliśmy to wcześniej i gdzie jest teraz! Kiedy dopiero zaczęliśmy produkować tranzystory, pierwszy sekretarz Komitetu Partii Regionalnej w Leningradzie osobiście przyszedł do naszego laboratorium, usiadł z nami i zapytał: czego potrzeba, czego brakuje? Prace nad heterostrukturami półprzewodnikowymi, za które później otrzymałem Nagrodę Nobla, wykonywałem przed Amerykanami. Wyprzedziłem ich! To ja przyjechałem do Stanów i dawałem im wykłady, a nie odwrotnie. I rozpoczęliśmy produkcję tych komponentów elektronicznych wcześniej. Gdyby nie lata 90., iPhone'y i iPady byłyby teraz produkowane tutaj, a nie w USA.
Dmitrij Pisarenko, AiF:- Czy możemy jeszcze zacząć produkować podobne urządzenia? A może jest już za późno, pociąg odjechał?
Żores Alferow: - Tylko jeśli stworzymy nowe zasady ich pracy i będziemy mogli je następnie rozwijać. amerykański Jacka Kilby’ego, który otrzymał Nagrodę Nobla w tym samym roku co ja, pod koniec lat pięćdziesiątych XX wieku określił zasady działania chipów krzemowych. I nadal pozostają takie same. Tak, same metody rozwinęły się i osiągnęły nanoskalę. Liczba tranzystorów w chipie wzrosła o rzędy wielkości i zbliżyliśmy się już do ich wartości granicznej. Powstaje pytanie: co dalej? Oczywiście musimy udać się w trzeci wymiar i stworzyć trójwymiarowe chipy. Każdy, kto opanuje tę technologię, zrobi krok naprzód i będzie w stanie stworzyć elektronikę przyszłości.
Teraz po prostu nie mamy dzieł na poziomie Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki.
Żores Alferow
Dmitrij Pisarenko, AiF:- Wśród tegorocznych laureatów Nagrody Nobla po raz kolejny nie było Rosjan. Czy powinniśmy z tego powodu rzucić popiół na głowy? A może już czas przestać zwracać uwagę na decyzje Komitetu Noblowskiego?
Żores Alferow: - Komitet Noblowski nigdy nas celowo nie obraził ani nie ominął. Kiedy można było dać premię naszym fizykom, to ją dano. Wśród laureatów Nagrody Nobla jest tak wielu Amerykanów tylko dlatego, że nauka w tym kraju jest hojnie finansowana i leży w sferze interesu publicznego.
Co my mamy? Nasza ostatnia Nagroda Nobla w dziedzinie fizyki została przyznana za prace wykonane na Zachodzie. To badania nad grafenem przeprowadzone przez Geima i Nowosełowa w Manchesterze. I przyznano ostatnią nagrodę przyznaną za pracę w naszym kraju Ginsburga I Abrikosow w 2003 r., ale same prace (na temat nadprzewodnictwa) datowane są na lata pięćdziesiąte XX wieku. Za wyniki uzyskane pod koniec lat 60. otrzymałem nagrodę.
Teraz po prostu nie mamy dzieł na poziomie Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki. Ale powód jest wciąż ten sam – brak popytu na naukę. Jeśli będzie na to zapotrzebowanie, pojawią się szkoły naukowe, a potem laureaci Nagrody Nobla. Załóżmy, że wielu laureatów Nagrody Nobla pochodziło z firmy Bell Telephone. Dużo zainwestowała w badania podstawowe, ponieważ widziała w nich obiecujące wyniki. Stąd bonusy.
Najważniejszym problemem rosyjskiej nauki, o którym niestrudzenie mówię, jest brak zapotrzebowania na jej wyniki zarówno ze strony gospodarki, jak i społeczeństwa.
Żores Alferow
Gdzie jest nanotechnologia?
Dmitrij Pisarenko, AiF:- W tym roku wokół wyborów Prezydenta Rosyjskiej Akademii Nauk wydarzyło się coś niezrozumiałego. Kandydaci wycofali się, a wybory przełożono z marca na wrzesień. Co to było? Mówią, że Kreml narzucił Akademii swojego kandydata, ale on nie zdał zgodnie ze statutem, bo nie był pracownikiem naukowym?
Żores Alferow: - Trudno mi wytłumaczyć, dlaczego kandydaci zaczęli odmawiać. Prawdopodobnie coś takiego wydarzyło się naprawdę. Najwyraźniej powiedziano im, że muszą odmówić.
Jak przebiegały wybory w czasach sowieckich? Do Akademii przyszedł przyjaciel Susłow i powiedział: " Mścisław Wsiewołodowicz Keldysz napisał oświadczenie, w którym prosi o zwolnienie go z obowiązków prezydenta ze względów zdrowotnych. Ty wybierasz, kto obejmie to stanowisko. Wydaje nam się jednak, że to dobry kandydat Anatolij Pietrowicz Aleksandrow. Nie możemy nalegać, po prostu wyrażamy naszą opinię.” I wybraliśmy Anatolija Pietrowicza, był wspaniałym prezydentem.
Uważam, że władze powinny albo same podjąć decyzję w tej sprawie (i zrobić to tak, jak to było za władzy sowieckiej), albo przekazać ją Akademii do rozpatrzenia. A granie w takie gry to najgorsza opcja.
Dmitrij Pisarenko, AiF:- Czy spodziewa się Pan zmian na lepsze po wyborze nowego prezydenta?
Żores Alferow: - Chciałbym, ale to nie będzie łatwe. Wybraliśmy zupełnie rozsądnego prezydenta. Siergiejew- dobry fizyk. To prawda, że ma niewielkie doświadczenie organizacyjne. Ale najgorsze jest to, że znajduje się w bardzo trudnych warunkach. W wyniku reform Akademia otrzymała już szereg ciosów.
Najważniejszym problemem rosyjskiej nauki, o którym niestrudzenie mówię, jest brak zapotrzebowania na jej wyniki dla gospodarki i społeczeństwa. Potrzebujemy, aby przywódcy kraju w końcu zwrócili uwagę na ten problem.
Dmitrij Pisarenko, AiF:- Jak to osiągnąć? Jesteś w dobrych stosunkach z prezydentem Putinem. Czy konsultuje się z Tobą? Może dzwoni do domu? Czy to się zdarza?
Żores Alferow: - Nie może być. (Cisza przez dłuższą chwilę.) Trudne pytanie. Władze kraju muszą z jednej strony rozumieć potrzebę szerokiego rozwoju nauki i badań naukowych. Przecież nasza nauka często dokonywała przełomów przede wszystkim ze względu na zastosowania militarne. Tworząc bombę, konieczne było stworzenie rakiet i elektroniki. Elektronika znalazła wówczas zastosowanie w sferze cywilnej. Program industrializacji był również szeroki.
Z drugiej strony władze muszą wspierać przede wszystkim te obszary nauki, które doprowadzą do wielu innych rzeczy. Musimy zidentyfikować takie obszary i w nie inwestować. Są to branże wysokich technologii – elektronika, nanotechnologia, biotechnologia. Inwestycje w nie przyniosą korzyści obu stronom. Nie zapominajmy, że jesteśmy silni w oprogramowaniu. Pozostała jeszcze część personelu, nie wszyscy wyjechali za granicę.
Musimy stworzyć nową gospodarkę, uczynić ją zaawansowaną technologicznie.
Żores Alferow
Dmitrij Pisarenko, AiF:- Czy konieczny jest powrót naukowców, którzy odnieśli na Zachodzie sukcesy, o czym ostatnio mówił Putin?
Żores Alferow: - Myślę, że to niepotrzebne. Po co? Co, sami nie jesteśmy w stanie wychować utalentowanej młodzieży?
Dmitrij Pisarenko, AiF:- Otóż gość otrzymuje od rządu „megagrant”, za te pieniądze otwiera laboratorium, przyciąga młodych specjalistów, szkoli ich…
Żores Alferow: -...a potem zrzuca włosy! Sam się z tym spotkałem. Jeden z „megagrantów” pracował dla mnie i zniknął. I tak nie zostaną w Rosji. Jeśli naukowiec odniósł sukces gdzieś w innym kraju, najprawdopodobniej założył tam rodzinę i wiele powiązań. A jeśli tam nic nie osiągnął, to można się zastanawiać, po co nam go tutaj?
Celem rządowych „megagrantów” jest przyciągnięcie do nauki ludzi średniego pokolenia. Naprawdę mamy ich teraz bardzo mało. Myślę jednak, że sami możemy ich wyszkolić. Kilku moich chłopaków po ukończeniu studiów magisterskich i magisterskich kierowało takimi laboratoriami. I po kilku latach stali się tym samym średnim pokoleniem badaczy. I nie zamierzają nigdzie wyjeżdżać! Ponieważ są inni, dorastali tutaj.
Dmitrij Pisarenko, AiF:- Próbując ocenić osiągnięcia współczesnej nauki rosyjskiej, ludzie często pytają:
„Oto Rusnano. Gdzie są słynne nanotechnologie?”
Żores Alferow: - Kiedy będziemy mieli prawdziwą korporację elektroniczną, będzie nanotechnologia. Co ten burżua o nich rozumie? Czubajs, co on może zrobić? Po prostu sprywatyzuj i zarabiaj.
Dam ci przykład. Tutaj, w moim laboratorium, pojawiły się pierwsze na świecie diody LED. A firma utworzona w celu ożywienia produkcji diod LED w Rosji została sprywatyzowana i sprzedana przez Chubais. I to zamiast uruchamiać produkcję.
W przypadku korporacji powinny one współpracować z naukowcami w celu określenia odpowiednich obszarów badań. I budżet na te badania.
Żores Alferow
Dmitrij Pisarenko, AiF:- Nowy prezes Rosyjskiej Akademii Nauk proponuje zbieranie pieniędzy na naukę od korporacji surowcowych. Co o tym myślisz?
Żores Alferow: - Samo nakazywanie korporacjom z góry przeznaczania pieniędzy na naukę nie jest najlepszym sposobem. Najważniejsze jest to, że musimy stworzyć nową gospodarkę, uczynić ją zaawansowaną technologicznie. Putin postawił przed biznesem zadanie stworzenia do 2020 roku 25 milionów miejsc pracy w sektorze high-tech i dodam od siebie: to także zadania nauki i edukacji. Konieczne jest zwiększenie przeznaczonych na nie środków budżetowych.
W przypadku korporacji powinny one współpracować z naukowcami w celu określenia odpowiednich obszarów badań. I budżet na te badania. W ZSRR zamiast korporacji państwowych istniały ministerstwa przemysłu. Zainteresowani naszymi wynikami przekazali naukowcom pieniądze, gdy zobaczyli, że z badań naukowych może wyniknąć dla nich coś obiecującego. Zawarli umowy biznesowe na duże sumy i przekazali nam swój sprzęt. Zatem mechanizm został opracowany.
Konieczne jest, aby wyniki prac naukowych były pożądane. Chociaż to długa droga.
Rosyjski fizyk, laureat Nagrody Nobla w 2000 roku. R. 1930
Żores Iwanowicz Alfierow urodził się w białorusko-żydowskiej rodzinie Iwana Karpowicza Alferowa i Anny Władimirowna Rosenblumów w białoruskim mieście Witebsk. Nazwę nadano na cześć Jeana Jaurèsa, międzynarodowego bojownika antywojennego i założyciela gazety L'Humanité. Po 1935 roku rodzina przeniosła się na Ural, gdzie ojciec pracował jako dyrektor fabryki celulozy i papieru. Tam Zhores uczył się od piątej do ósmej klasy. 9 maja 1945 r. Iwan Karpowicz Alferow został wysłany do Mińska, gdzie Zhores ukończył szkołę średnią ze złotym medalem. Za radą nauczyciela fizyki poszedłem do Instytutu Elektrotechniki w Leningradzie. W I. Uljanowa (Lenina), gdzie został przyjęty bez egzaminów. Studiował na Wydziale Elektroniki.
Od lat studenckich Alferov brał udział w badaniach naukowych. Na trzecim roku podjął pracę w laboratorium próżniowym profesora B.P. Kozyrewa. Tam rozpoczął pracę eksperymentalną pod kierunkiem N.N. Sozina. Tak więc w 1950 roku półprzewodniki stały się głównym zajęciem jego życia.
W 1953 roku, po ukończeniu LETI, Alferov został zatrudniony w Instytucie Fizyko-Technicznym im. AF Ioffe. W pierwszej połowie lat 50. instytut stanął przed problemem stworzenia domowych urządzeń półprzewodnikowych do wprowadzenia do krajowego przemysłu. Laboratorium, w którym Alferov pracował jako młodszy badacz, stanęło przed zadaniem pozyskania monokryształów czystego germanu i stworzenia na ich podstawie planarnych diod i triod. Alferov brał udział w opracowywaniu pierwszych domowych tranzystorów i germanowych urządzeń zasilających. Za kompleks prac wykonanych w 1959 r. otrzymał pierwszą nagrodę rządową, a w 1961 r. obronił pracę doktorską.
Będąc kandydatem nauk fizycznych i matematycznych, Alferov mógł przejść do opracowania własnego tematu. W tamtych latach wyrażono pomysł wykorzystania heterozłączy w technologii półprzewodników. Stworzenie na ich bazie doskonałych struktur mogłoby doprowadzić do jakościowego skoku w fizyce i technologii. Próby wdrożenia urządzeń opartych na heterozłączach nie przyniosły jednak praktycznych rezultatów. Przyczyną niepowodzeń była trudność w stworzeniu przejścia bliskiego ideału, zidentyfikowaniu i uzyskaniu niezbędnych heteropar. W wielu publikacjach czasopism i na różnych konferencjach naukowych wielokrotnie mówiono o daremności prowadzenia prac w tym kierunku.
Alferov kontynuował badania technologiczne. Opierały się one na metodach epitaksjalnych, które pozwalają wpływać na podstawowe parametry półprzewodnika: pasmo wzbronione, wymiar powinowactwa elektronowego, masę efektywną nośników prądu, współczynnik załamania światła wewnątrz monokryształu. Zh.I. Alferov i jego współpracownicy stworzyli nie tylko heterostruktury zbliżone swoimi właściwościami do modelu idealnego, ale także heterolaser półprzewodnikowy pracujący w trybie ciągłym w temperaturze pokojowej. Odkrycie Zh.I. Idealne heterozłącza Alferowa i nowe zjawiska fizyczne - „superiniekcja”, zamknięcie elektroniczne i optyczne w heterostrukturach - umożliwiły także radykalną poprawę parametrów większości znanych urządzeń półprzewodnikowych i stworzenie zasadniczo nowych, szczególnie obiecujących do zastosowania w elektronice optycznej i kwantowej. Żores Iwanowicz podsumował nowy okres badań nad heterozłączami w półprzewodnikach w swojej rozprawie doktorskiej, którą obronił w 1970 roku.
Prace Zh.I. Alferow został zasłużenie doceniony przez naukę międzynarodową i krajową. W 1971 roku Instytut Franklina (USA) przyznał mu prestiżowy Medal Ballantyne’a, zwany „małą Nagrodą Nobla”, ustanowiony w celu nagradzania najlepszych prac w dziedzinie fizyki. W 1972 r. nastąpiła najwyższa nagroda ZSRR - Nagroda Lenina.
Wykorzystując technologię Alferova w Rosji (po raz pierwszy na świecie) zorganizowano produkcję heterostrukturalnych ogniw słonecznych do akumulatorów kosmicznych. Jeden z nich, zainstalowany w 1986 roku na stacji kosmicznej Mir, przez cały okres użytkowania pracował na orbicie bez znaczącej redukcji mocy.
Na podstawie prac Alferova i jego współpracowników stworzono lasery półprzewodnikowe działające w szerokim obszarze widmowym. Znalazły szerokie zastosowanie jako źródła promieniowania w światłowodowych liniach komunikacyjnych dalekiego zasięgu.
Od początku lat 90. Alferov bada właściwości nanostruktur o zredukowanych wymiarach: drutów kwantowych i kropek kwantowych. W latach 1993–1994 po raz pierwszy na świecie zrealizowano heterolasery oparte na strukturach z kropkami kwantowymi – „sztucznymi atomami”. W 1995 r. Zh.I. Alferov i jego współpracownicy po raz pierwszy demonstrują heterolaser wtryskowy oparty na kropkach kwantowych, działający w trybie ciągłym w temperaturze pokojowej. Badania Zh.I. Alferov położył podwaliny pod całkowicie nową elektronikę opartą na heterostrukturach o szerokim zakresie zastosowań, znaną obecnie jako „inżynieria pasmowa”.
W 1972 roku Alferov został profesorem, a rok później kierownikiem podstawowego wydziału optoelektroniki w LETI. Od 1987 do maja 2003 – dyrektor Instytutu Fizykotechnicznego im. AF Ioffe, od maja 2003 do lipca 2006 – dyrektor naukowy. Od chwili jej powstania w 1988 roku jest dziekanem Wydziału Fizyki i Technologii Politechniki Państwowej w Petersburgu.
W latach 1990–1991 – wiceprezes Akademii Nauk ZSRR, przewodniczący Prezydium Leningradzkiego Centrum Naukowego. Akademik Akademii Nauk ZSRR (1979), następnie RAS, honorowy akademik Rosyjskiej Akademii Edukacji. Redaktor naczelny „Listów do Journal of Technical Physics”. Był redaktorem naczelnym czasopisma „Fizyka i Technologia Półprzewodników”.
10 października 2000 r. Wszystkie rosyjskie programy telewizyjne ogłosiły nagrodę dla Zh.I. Nagroda Nobla Alferova w dziedzinie fizyki za rok 2000 za opracowanie heterostruktur półprzewodnikowych dla optoelektroniki dużych prędkości. Nowoczesne systemy informacyjne muszą spełniać dwa podstawowe wymagania: być szybkie, aby w krótkim czasie można było przekazać ogromną ilość informacji, oraz kompaktowe, aby zmieściły się w biurze, domu, teczce czy kieszeni. Laureaci Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki w 2000 roku swoimi odkryciami stworzyli podstawy takiej nowoczesnej technologii. Odkryli i opracowali szybkie komponenty opto- i mikroelektroniczne, które powstają w oparciu o wielowarstwowe heterostruktury półprzewodnikowe. W oparciu o heterostruktury stworzono mocne, wysokowydajne diody elektroluminescencyjne, stosowane w wyświetlaczach, światłach hamowania w samochodach i sygnalizacji świetlnej. Heterostrukturalne ogniwa słoneczne, które są szeroko stosowane w energetyce kosmicznej i naziemnej, osiągnęły rekordową wydajność w przetwarzaniu energii słonecznej na energię elektryczną.
Od 2003 roku Alferov jest prezesem kompleksu naukowo-dydaktycznego „Centrum Badań i Edukacji Fizyki i Technologii w Petersburgu” Rosyjskiej Akademii Nauk. Alferow przekazał część swojej Nagrody Nobla na rozwój centrum naukowo-dydaktycznego Instytutu Fizyki i Technologii. „Przychodzą do centrum jako uczniowie, studiują w ramach pogłębionego programu, a następnie idą na studia, studia podyplomowe, edukację akademicką” – mówi Jurij Gulyaev, członek Prezydium Rosyjskiej Akademii Nauk, akademik, dyrektor Instytutu Inżynierii Radiowej i Elektroniki. – Kiedy naukowcy zaczęli masowo opuszczać kraj, a niemal wszyscy absolwenci szkół zaczęli przedkładać biznes nad edukację i naukę, pojawiło się straszliwe niebezpieczeństwo, że nie będzie komu przekazywać wiedzy starszemu pokoleniu naukowców. Alferow znalazł wyjście i dosłownie dokonał wyczynu, tworząc tego rodzaju szklarnię dla przyszłych naukowców”.
22 lipca 2007 r. Opublikowano „List dziesięciu akademików” („list dziesięciu” lub „list akademików”) - list otwarty dziesięciu naukowców Rosyjskiej Akademii Nauk (E. Alexandrov, Zh. Alferova, G. Abelev, L. Barkov, A. Vorobyov, V. Ginzburg, S. Inge-Vechtomov, E. Kruglyakov, M. Sadovsky, A. Cherepashchuk) „Polityka posła Rosyjskiej Cerkwi Prawosławnej: konsolidacja lub upadek kraju ?” Do Prezydenta Rosji W.W. Putina. W liście wyrażono zaniepokojenie „coraz większą klerykalizacją społeczeństwa rosyjskiego, aktywną penetracją Kościoła we wszystkich sferach życia publicznego”, w szczególności w systemie oświaty publicznej. „Wiara lub niewiara w Boga jest kwestią sumienia i przekonania jednostki” – piszą naukowcy. – Szanujemy uczucia osób wierzących i nie stawiamy sobie za cel walki z religią. Nie możemy jednak pozostać obojętni, gdy podejmowane są próby kwestionowania wiedzy naukowej, wykorzenienia materialistycznej wizji świata z edukacji, zastąpienia wiedzy zgromadzonej przez naukę wiarą. Nie zapominajmy, że głoszona przez państwo polityka innowacyjnego rozwoju może być realizowana tylko wtedy, gdy szkoły i uczelnie wyposażą młodych ludzi w wiedzę, którą zdobywa współczesna nauka. Dla tej wiedzy nie ma alternatywy.”
List wywołał ogromną reakcję w całym społeczeństwie. Minister Oświaty stwierdził: „List naukowców odegrał pozytywną rolę, gdyż wywołał szeroką dyskusję społeczną, tego samego zdania jest wielu przedstawicieli Rosyjskiej Cerkwi Prawosławnej”. 13 września 2007 r. Prezydent Rosji V.V. Putin stwierdził, że nauka przedmiotów religijnych w szkołach publicznych nie powinna być obowiązkowa, gdyż byłoby to sprzeczne z rosyjską konstytucją.
W lutym 2008 roku ukazał się List Otwarty przedstawicieli środowiska naukowego do Prezydenta Federacji Rosyjskiej w związku z planami wprowadzenia w szkołach przedmiotu „Podstawy kultury prawosławnej” (OPC). Do połowy kwietnia pod listem podpisało się ponad 1700 osób, z czego ponad 1100 posiadało stopnie naukowe (kandydatów i doktorów nauk). Stanowisko sygnatariuszy sprowadza się do tego, co następuje: wprowadzenie kompleksu przemysłu obronnego nieuchronnie doprowadzi do konfliktów w szkołach na tle religijnym; aby realizować „prawa kulturalne” wierzących, należy w wystarczającej ilości korzystać nie z edukacji ogólnej, ale już istniejących szkółek niedzielnych; teologia, zwana także teologią, nie jest dyscypliną naukową.
Od 2010 roku - współprzewodniczący Doradczej Rady Naukowej Fundacji Skołkowo. Centrum Innowacji Skołkowo (rosyjska „Dolina Krzemowa”) to nowoczesny kompleks naukowo-technologiczny w budowie w celu rozwoju i komercjalizacji nowych technologii. W ramach Fundacji Skołkowo działa pięć klastrów, odpowiadających pięciu obszarom rozwoju innowacyjnych technologii: klaster technologii biomedycznych, klaster technologii energooszczędnych, klaster technologii informacyjno-komputerowych, klaster technologii kosmicznych oraz klaster technologii nuklearnych.
Od 2011 r. – zastępca Dumy Państwowej Zgromadzenia Federalnego Federacji Rosyjskiej VI kadencji z ramienia Komunistycznej Partii Federacji Rosyjskiej.
Powołano Fundusz Wspierania Edukacji i Nauki, którego zadaniem jest wspieranie utalentowanych studentów, wspieranie ich rozwoju zawodowego oraz zachęcanie do twórczej aktywności w prowadzeniu badań naukowych w priorytetowych obszarach nauki. Pierwszą wpłatę na rzecz Fundacji wniósł Zhores Alferow ze środków Nagrody Nobla.
W swojej książce „Fizyka i życie” Zh.I. W szczególności Alferov pisze: „Wszystko, co stworzyła ludzkość, powstało dzięki nauce. A jeśli naszemu krajowi jest pisane być wielką potęgą, to nie dzięki broni nuklearnej czy zachodnim inwestycjom, nie dzięki wierze w Boga czy Prezydenta, ale dzięki pracy swoich obywateli, wierze w wiedzę, w naukę , dzięki zachowaniu i rozwojowi potencjału naukowego i edukacyjnego”.
Urodzony w Witebsku w 1930 r. Nazwany na cześć założyciela gazety Jeana JaurèsaL'Humanitei przywódca Francuskiej Partii Socjalistycznej.
Ukończył szkołę ze złotym medalem, a w 1952 roku ukończył Wydział Elektroniki Instytutu Elektrotechniki w Leningradzie. W I. Uljanowa (LETI).
Od 1953 roku pracował w Instytucie Fizyko-Technicznym im. AF Ioffe, brał udział w opracowaniu pierwszych domowych tranzystorów i germanowych urządzeń zasilających. W 1970 roku obronił pracę doktorską podsumowującą nowy etap badań nad heterozłączami w półprzewodnikach. W 1971 roku został uhonorowany pierwszą międzynarodową nagrodą – Złotym Medalem Stuarta Ballantyne’a Instytutu Franklina (USA), zwaną Małą Nagrodą Nobla.
Królewska Szwedzka Akademia Nauk przyznała Zhoresowi I. Alferovowi Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki za rok 2000 - za pracę, która położyła podwaliny pod nowoczesną technologię informatyczną - za rozwój heterostruktur półprzewodnikowych oraz tworzenie szybkich komponentów opto- i mikroelektronicznych. Rozwój komunikacji światłowodowej, Internetu, energii słonecznej, telefonii komórkowej, technologii LED i laserowej opiera się w dużej mierze na badaniach i odkryciach Zh.I Alferova.
Również wybitny wkład Zh.I. Alfierow został uhonorowany wieloma międzynarodowymi i krajowymi nagrodami i wyróżnieniami: Nagrodą Lenina i Państwową (ZSRR), Złotym Medalem Welkera (Niemcy), Nagrodą Kyoto (Japonia), A.F. Ioffe, Złoty Medal Popowa (RAS), Nagroda Państwowa Federacji Rosyjskiej, Nagroda Demidowa, Global Energy Prize (Rosja), Nagroda i Złoty Medal im. K. Boyera (USA, 2013) i wiele innych.
Zh.I. Alferov został wybrany członkiem honorowym i zagranicznym ponad 30 zagranicznych akademii nauk i towarzystw naukowych, w tym krajowych akademii nauk: Włoch, Hiszpanii, Chin, Korei i wielu innych. Jedyny rosyjski naukowiec, który został jednocześnie wybrany na członka zagranicznego Narodowej Akademii Nauk Stanów Zjednoczonych i Narodowej Akademii Inżynierii Stanów Zjednoczonych. Ponad 50 uniwersytetów z 20 krajów nadało mu tytuł doktora honoris causa i profesora.
Zh.I. Alferow jest pełnym posiadaczem Orderu Zasługi dla Ojczyzny, odznaczony nagrodami państwowymi ZSRR, Ukrainy, Białorusi, Kuby, Francji i Chin.
Od 1990 r. - wiceprezes Akademii Nauk ZSRR, od 1991 r. - wiceprezes RAS. Jest jednym z najwybitniejszych organizatorów nauki akademickiej w Rosji i aktywnym zwolennikiem tworzenia ośrodków edukacyjnych na bazie wiodących instytutów Rosyjskiej Akademii Nauk. W 1973 roku w Instytucie Fizykotechnicznym utworzył pierwszy podstawowy zakład optoelektroniki w LETI. Był dyrektorem (1987-2003) i dyrektorem naukowym (2003-2006) Instytutu Fizykotechnicznego. AF Ioffe RAS, a od 1988 dziekan utworzonego przez niego Wydziału Fizyki i Technologii Leningradzkiego Instytutu Politechnicznego (LPI). W 2002 roku utworzył Akademicką Akademię Fizyczno-Techniczną – pierwszą uczelnię objętą systemem RAS. W 2009 roku do uniwersytetu przyłączono Liceum „Szkoła Fizyczno-Techniczna” oraz Centrum Naukowe Nanotechnologii, które utworzył w 1987 roku na bazie Instytutu Fizykotechnicznego, i zorganizowano Akademicki Uniwersytet w Petersburgu - ośrodek naukowo-dydaktyczny Centrum Nanotechnologii Rosyjskiej Akademii Nauk (w 2010 roku otrzymało status Państwowego Uniwersytetu Badawczego), gdzie został rektorem. Stworzył własną szkołę naukową: wśród jego uczniów jest ponad 50 kandydatów, kilkudziesięciu doktorów nauk, 7 członków korespondentów Rosyjskiej Akademii Nauk. Od 2010 roku – współprzewodniczący, wraz z laureatem Nagrody Nobla Rogerem Kornbergiem (USA), Naukowej Rady Doradczej Fundacji Skolkovo.
W lutym 2001 roku utworzył Fundację Popierania Edukacji i Nauki (Fundacja Alferova), inwestując w nią znaczną część swojej Nagrody Nobla. Pierwszym programem charytatywnym fundacji jest „Utworzenie dożywotniej pomocy finansowej dla wdów po pracownikach akademickich i członkach korespondencyjnych Rosyjskiej Akademii Nauk, którzy pracowali w Petersburgu”. Fundacja ustanowiła stypendia dla uczniów rosyjskich szkół i liceów, studentów i doktorantów, nagrody i stypendia dla młodych naukowców. W wielu krajach istnieją przedstawicielstwa i niezależne fundusze wspierania edukacji i nauki, założone przez Zh.I. Alferova i tworzył przy jego pomocy: w Republice Białorusi, w Kazachstanie, we Włoszech, na Ukrainie, w Azerbejdżanie.