СПбПУ и ФТИ имени А.Ф. Иоффе: 100 лет научного развития

Основа для формирования Физтеха

Политех и Физтех крепко связаны, они имеют неразрывную историю, наполненную именами выдающихся ученых и легендарных открытий. Именно выпускники Политехнического института, где с 1906 года работал профессор Абрам Иоффе, стали крепкой и надежной основой для формирования и развития ФТИ.

В 1916 году Иоффе организовал семинар в Политехническом институте, и впоследствии из небольшого кружка его молодых и одаренных единомышленников выросла великая научная школа советской физики, давшая миру нобелевских лауреатов Петра Леонидовича Капицу и Николая Николаевича Семёнова. Из «детсада Иоффе» (так называли Физтех из-за молодости большинства его сотрудников) вышли создатели советского атомного проекта Игорь Васильевич Курчатов, Юлий Борисович Харитон, Яков Борисович Зельдович, Георгий Николаевич Флёров и другие конструкторы отечественной атомной и водородной бомбы.

Создание ракетно-ядерного щита нашей страны стало возможным именно благодаря тому, что в 20–30-е годы был сформирован мощный научный потенциал, воспитаны квалифицированные рабочие кадры. Политехники и физтеховцы сыграли выдающуюся роль в реализации советской космической программы — первого грандиозного отечественного проекта уже не догоняющего, а опережающего развития.

Легендарная кафедра физического материаловедения

На созданном Абрамом Фёдоровичем Иоффе в будущем легендарном физико-механическом факультете Политеха сложилась принципиально новая система подготовки научных кадров, известная среди профессионалов как «система физмеха». Ее основной принцип — высшее образование через науку. В мире по сей день этот принцип называют «русским методом обучения инженеров», это признанное отечественное ноу-хау. 

Будучи деканом физико-механического факультета, А.Ф. Иоффе читал студентам первого курса молекулярную физику. Его ученики вспоминали, что физика излагалась не как завершенная наука, а как сфера, требующая глубокого изучения и уточнения. Студентам становились ясными задачи науки, пути, по которым им предстоит идти в физике. Как они отмечали, даже извиняющиеся интонации в голосе лектора при изложении того или иного еще недостаточно изученного вопроса поднимали интерес к науке и творческую активность будущих физиков.

В начале 1920-х годов специалистами Физико-технического института под руководством Абрама Фёдоровича были выполнены пионерские работы по исследованию физического механизма деформации кристаллов при помощи рентгеновских лучей. А в 1925 году Иоффе поручил одному из своих сотрудников, Николаю Николаевичу Давиденкову, организацию в ФТИ лаборатории для исследования физико-механических свойств твердых тел и кафедры в Ленинградском политехническом институте для подготовки соответствующих специалистов. Так уже в 1926 году была создана кафедра физического материаловедения (позже — физики металлов).

Можно удивляться провидческому дару А.Ф. Иоффе и Н.Н. Давиденкова по отношению к научному материаловедению. Получив расцвет только в конце 40-х годов, эта отрасль науки послужила развитию ракетостроения, современного самолетостроения, созданию космической техники и новых видов пластмасс, не уступающих металлическим материалам, и, наконец, изобретению материалов с высокотемпературной сверхпроводимостью.

При организации кафедры стало ясно, что прогресс в материаловедении может быть достигнут только путем синтеза новейших методов изучения атомной структуры вещества и самых современных способов исследования его физико-механических свойств как на микроскопическом, так и на макроскопическом уровнях, что позволяет понять связь между строением материала и его свойствами.

Как рассказывал Николай Николаевич Давиденков, назначение его кафедры было в том, чтобы в меру возможности, диктуемой современным состоянием науки, перекидывать мост между техническими свойствами материалов и их физической основой, а также при разработке новых методов использовать потенциал всего арсенала современной физики.

Эффективное сотрудничество

Сегодня Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого и Физико-технический институт имени А.Ф. Иоффе продолжают тесное и эффективное научное сотрудничество. 

В 2005 году на базе учебно-научной лаборатории «Физика нанокомпозитных материалов электронной техники» (совместный проект кафедры физической электроники Института физики нанотехнологий и телекоммуникаций СПбПУ, ФТИ имени А.Ф. Иоффе и ПИЯФ имени Б.П. Константинова НИЦ «Курчатовский институт») был создан Научно-образовательный центр «Физика нанокомпозитных материалов электронной техники» — НОЦ «ФНК» СПбПУ. Его возглавляет заведующий кафедрой «Физическая электроника» ИФНиТ СПбПУ доктор физико-математических наук Алексей Владимирович Филимонов, научный руководитель НОЦ — заведующий лабораторией нейтронных исследований ФТИ имени А.Ф. Иоффе доктор физико-математических наук Сергей Борисович Вахрушев.

НОЦ стал совместным проектом крупнейших научных и образовательных центров региона, что дает возможность студентам, аспирантам и молодым сотрудникам принимать участие в решении актуальных вопросов завтрашнего дня. Именно такие задачи сотрудники лаборатории выполняют в том числе и в рамках активной коллективной и индивидуальной грантовой работы. Только за последние 6 лет они получили право на реализацию 17 проектов благодаря грантам, федеральным целевым программам и госзаданиям.

Так, в рамках полученного гранта Российского фонда фундаментальных исследований ученые СПбПУ совместно с Мадрасским технологическим институтом (Индия) приступили к разработке и характеризации новых материалов для конденсаторов — устройств хранения электрической энергии. Цель проекта — разработка подходов создания новых диэлектрических материалов для повышения эффективности энергозапасающих устройств в широком температурном диапазоне, то есть как при сильном нагревании, так и при охлаждении.

Партнеры во всем мире

Высоких результатов исследований сотрудники учебно-научной лаборатории «Физика нанокомпозитных материалов электронной техники» достигают в том числе благодаря ее оснащению высококлассным и современным оборудованием для диагностики наноразмерных систем. Особенно важно, что в лаборатории работает высококвалифицированный персонал как из вузовской, так и из академической научной среды. Специалисты успешно развивают тесные связи с высокотехнологичными компаниями и университетами как на российском, так и на международном уровнях. 

К числу партнеров научного центра относятся, как уже сказано, ФТИ имени А.Ф. Иоффе и Петербургский институт ядерной физики имени Б. П. Константинова (ПИЯФ) НИЦ «Курчатовский институт», а также Московский институт электронной техники (МИЭТ), Институт металлургии и материаловедения имени А.А. Байкова, Институт кристаллографии, Тихоокеанский государственный университет. За рубежом это Европейский центр синхротронных исследований (ESRF, Гренобль, Франция), Эколь Централь Париж (ECP, Франция), Лейбниц университет Ганновер (Германия), Университет И. Гуттенберга (Майнц, Германия), Эколь Политехник Федераль (EPFL, Лозанна, Швейцария), Центр синхротронных исследований Spring-8 (Япония), Индийский технологический институт (Мадрас, Индия), Шанхайский университет (ECNU, Китай), Стэндфордский университет (США) и другие.  

На заглавном фото: СПбПУ и ФТИ имени А.Ф. Иоффе имеют неразрывную историю. Главный учебный корпус СПбПУ