Нобелевские нанотехнологии: за что мир благодарен академику Алферову

МОСКВА, 2 мар. На 89-м году жизни скончался выдающийся российский физик, лауреат Нобелевской премии, депутат и общественный деятель академик Жорес Иванович Алферов. Его работы в области полупроводниковых гетероструктур совершили революцию в микроэлектронике, лазерной технике, дали миру интернет, квантовые устройства.

Полупроводники, лазеры, нанотехнологии

Путь Жореса Алферова к вершинам мировой науки типичен для советского времени. Он родился в семье технической интеллигенции на окраине СССР, в Витебске, рано проявил способности к точным наукам, окончил школу с золотой медалью и без экзаменов поступил на факультет электронной техники Ленинградского электротехнического института имени В. И. Ульянова.

Жорес Алферов работал в Физико-техническом институте имени А. Ф. Иоффе, где с 1930-х годов занимались полупроводниковыми гетероструктурами — искусственными материалами из нескольких слоев разного состава, между которыми происходит обмен электронами и "дырками". Наши ученые впервые показали, что на двойной гетероструктуре арсенида галлия можно создавать лазеры совершенно нового поколения, зарегистрировали патент.

В те годы мало кто верил, что можно вырастить идеальные гетероструктуры без дефектов поверхностей, пригодные для лазеров. Физикам долго не удавалось получить материал нужного качества.

Пример гетероструктуры светодиода

Метод газовой эпитаксии, которым выращивали гетероструктуры, — очень трудоемкий. Соединение нужно сначала испарить до газообразного состояния, затем на подложку осаждать слой за слоем, буквально поатомно. Параметры подбираются экспериментально. Отработка технологии занимает много времени.

Прорыв произошел в конце 1960-х, когда ученые усовершенствовали способ выращивания гетероструктур, а в США изобрели молекулярно-пучковую эпитаксию. С этого времени направление стало развиваться стремительно во всем мире, сложилась высокая конкуренция, тем не менее пальма первенства была у советских физиков под началом Жореса Алферова.

В 2000 году Жорес Алферов и немецкий ученый Герберт Кремер, который независимо вел работы в области лазеров на полупроводниковых гетероструктурах, разделили между собой половину Нобелевской премии по физике.

Благодаря их работам появились более совершенные полупроводниковые материалы, на их основе — большое разнообразие лазеров, работающих при самых разных условиях, светодиодов, биполярных транзисторов, фотоэлементы для солнечных батарей.

Без полупроводниковых гетероструктур, пионером в создании которых стал Жорес Алферов, немыслима современная жизнь. На них работают системы памяти в компьютерах, спутниковое телевидение, орбитальные аппараты, интернет, бытовая техника.

История и родина

Жорес Алферов через всю жизнь пронес любовь к своей родной Белоруссии. Часто там бывал, встречался с президентом Александром Лукашенко.

Родители назвали сына в честь французского социалиста Жана Жореса, а старшего брата — Марксом, в честь классика научного коммунизма. В войну Жорес был еще школьником, а брат ушел на фронт, участвовал в Сталинградской и Курской битвах и погиб в 1944 году во время Корсунь-Шевченковской операции.

Смерть старшего брата оставила в душе будущего ученого глубокую травму. Он встречался с его сослуживцами, искал любые следы, связанные с пребыванием брата на фронте. В 1956 году Алферов разыскал братскую могилу в деревне Хильки Киевской области, где захоронен Маркс, и с тех пор регулярно ее навещал. Брату, семье, детству и военному времени посвящено много глав в его книгах-воспоминаниях.

О будущем науки

Общественно-политическая работа Жореса Алферова известна не менее, чем его научные заслуги. С 1989 года его избирали народным депутатом СССР, а затем депутатом Государственной думы от КПРФ. Он основал Академический университет при Физико-техническом институте имени А. Ф. Иоффе в Санкт-Петербурге, который входит теперь в лидеры по числу цитирований в своей области.

Под руководством Алферова начинали свой путь в науке бывший министр образования и науки, а ныне помощник президента Российской Федерации Андрей Фурсенко, основатель банка "Россия" и "Национальной Медиа Группы" Юрий Ковальчук.

Академик Алферов критически относился к политике в области науки, требуя большего внимания к научным исследованиям со стороны государства, указывая, что наука невостребована в экономике, недостаточно финансируется.

Непримиримую позицию Жорес Алферов занял во время реформы Академии наук в 2013 году. Из-за разногласий с действующим тогда министром Дмитрием Ливановым академик демонстративно покинул Общественный совет при Минобрнауки, открыто оппонировал министру с трибуны. Свои взгляды на судьбу российской науки, историю микроэлектроники он изложил в книгах "Физика и жизнь", "Наука и общество", "Власть без мозгов".

СЛЕДУЮЩИЙ МАТЕРИАЛ РАЗДЕЛА "Технологии"