Экспериментаторы-теоретики

Письмо из редакции пришло неожиданно. Я уже продолжительное время находился на стажировке в США, в Университете Райса, и совсем позабыл о том, что мы когда-то разговаривали о возможности публикации в УЖе заметок научно-популярного характера. О чём, собственно, редакция мне и напомнила.

Итак, я — Павел Борисович Сорокин, окончил наш университет (в то время — КГУ) в 2005 году, защитив магистерскую диссертацию по физике конденсированного состояния вещества. Поступил в аспирантуру Института биохимической физики РАН (г. Москва), где защитил кандидатскую диссертацию. Но не буду утомлять читателя излишними подробностями своей биографии, замечу лишь, что не зря декан физического факультета профессор Александр Михайлович Баранов говорил: все, кто когда-то учились в университете, обязательно в него возвращаются. Вернулся и я, чтобы поучаствовать в становлении нового университета — Сибирского федерального. Конечно, жалко свою альма-матер, но с другой стороны, понятно, что СФУ — это новые возможности, новые перспективы. Просто для примера — один небольшой штрих: в прошлом году в Красноярске прошла международная конференция «Trends in nanomechanics and nanoengineering», которой, если бы не всесторонняя поддержка университета, просто не было бы (об этом мероприятии УЖ сообщал в одном из предыдущих выпусков gazeta.sfu-kras.ru/node/1682). Съехались замечательные специалисты со всех концов света: Америки, Японии, Франции, Германии; материалы конференции можно посмотреть на сайте kirensky.ru/tnn2009/.

Вернувшись в университет, я стал научным руководителем нескольких студентов. Особенно хотел бы отметить братьев Александра и Дмитрия Квашниных (Институт инженерной физики и радиоэлектроники), которые, как мне кажется, своим примером доказали, что наукой в России заниматься можно и нужно.
Парни начали свою научную деятельность с третьего курса, научной тематикой наших исследований являлись нанопровода (nanowires) и графен.

Для справки
Нанопровода (нанопроволоки, иногда нановолокна, nanowires) — это кристаллы, имеющие поперечный размер от одного до десятков нанометров и длину до миллиметра (!). Данные структуры проявляют интересные электронные, химические и механические свойства. Кремниевые нанопровода являются кандидатами на использование в наноэлектронике в качестве основы для полупроводниковых наноэлементов.
На фото: графен — материал толщиной в один атом

Графен был открыт относительно недавно, в 2004 году. Он обладает настолько широким набором выдающихся свойств, что о них, пожалуй, стоит написать отдельную статью. Открытие графена — очень интересная история. До момента экспериментального получения этой структуры существование отдельного листа графита ставилось под сомнение, поскольку считалось, что двумерный лист должен быть нестабильным. Однако в 2004 году выпускником Московского физико-технического института Константином Новосёловым под руководством Андрея Гейма в Великобритании данный материал был получен, причём каким способом! Когда мы пишем карандашом, от грифеля отщепляются маленькие кусочки графита, некоторые из них могут быть и нанометрового размера. В эксперименте Новосёлова использовалась процедура, основанная как раз на этом свойстве кристалла: графит приклеивался к скотчу — клейкой ленте, затем отрывался, оставляя на последней микроскопические доли своей структуры (интересующиеся могут ознакомиться с видео, наглядно показывающим процесс получения графена этим способом: http://www.youtube.com/watch?v=rphiCdR68TE). При проведении такой процедуры определённого числа раз на ленте могли быть найдены, среди прочих, атомарные слои исследуемого графита — графен. Такой поиск требовал ювелирной работы исследователя, очень сложно было поначалу разглядеть отдельные слои графита. Но когда это произошло, без преувеличения, началась графеновая эпоха в нанотехнологии.

Мы занимались теоретическими исследованиями — моделированием механических свойств нанопроводов. Следует заметить, что наши исследования скорее можно отнести к теоретическому эксперименту, чем к чистой теории, поскольку в процессе моделирования компьютер играет роль установки, измеряющей свойства структуры. Теоретический эксперимент позволяет проводить исследования в экспериментально труднодоступных условиях, хотя, конечно же, точность исследования всегда будет лежать в рамках выбранной модели.

Модное слово «нанотехнология» сегодня стало довольно заезженным, а иногда даже упоминается в ироничном смысле. Но необходимо понимать, что исследования наноматериалов действительно могут совершить научную революцию, даже если сбудется хотя бы процентов десять от сделанных прогнозов. Однако не стоит ждать, что это произойдёт завтра: эта область исследований находится ещё в зачаточном состоянии, но некоторые плоды нанотехнологии мы можем попробовать прямо сейчас, взять хотя бы последнее поколение процессоров, в которых наименьший элемент уже имеет размер порядка 101 нм.


Дмитрий и Александр Квашнины в Европейском парламенте на приеме у мэра г. Страсбурга и министра иностранных дел

Результаты наших исследований были опубликованы в различных научных журналах. Братья Квашнины получили ряд премий и наград: это краевая стипендия имени академика Киренского, премия мэра г. Красноярска, стипендия некоммерческого фонда «Династия», Стипендия Правительства РФ, Стипендия Президента, а в 2009 году Александр Квашнин был приглашён на передачу «Разговор с Владимиром Путиным» в составе делегации лучших студентов университета.

В прошлом году Александр и Дмитрий участвовали в Летней школе по физике в г. Страсбурге (Франция), оставившей самые незабываемые впечатления. После успешной защиты бакалаврских работ ребята поступили в магистратуру Московского физико-технического университета. Уверен, их ждёт большое
будущее в науке.

Средняя оценка: 3.8 (проголосовало: 20)