Жорес Иванович Алфёров: легенда физики последнего столетия
28 Февраля 2020 в 07:58
15 марта исполнится 90 лет со дня рождения легендарного ученого-физика Жореса Ивановича Алфёрова. Весь его жизненный путь являет собой яркий пример любви к науке и преданности своей стране.
Уход из жизни легендарного физика стал невосполнимой утратой в масштабах всего мира. Благодаря энергии и таланту Жореса Ивановича свершились важные открытия и прорывы в научном знании и техническом прогрессе. Он подарил нам возможность пользоваться мобильными телефонами, дисководами в компьютерах и многими другими устройствами, без которых нельзя представить нашу жизнь.
Студенческие годы
После окончания с отличием минской средней школы Жорес Алфёров поступил в Белорусский политехнический институт, но проучился там лишь год. Отца перевели на новую работу в Ленинград, и в 1948 году семья Алфёровых переехала в этот город. Жорес поступил в Ленинградский электротехнический институт (ЛЭТИ) – без сдачи экзаменов он был зачислен на второй курс факультета электронной техники.
Под руководством доцента кафедры основ электровакуумной техники Наталии Николаевны Созиной он занимался исследованиями полупроводниковых пленочных фотоэлементов. Его доклад на институтской конференции студенческого научного общества в 1952 году был признан лучшим. За него он получил первую в своей жизни научную премию – поездку на строительство Волго-Донского канала. Несколько лет он был председателем студенческого научного общества факультета электронной техники.
Не зря говорят: «Талантливый человек талантлив во всем». В то время в ЛЭТИ было стыдно не заниматься спортом. Работали два десятка спортивных секций, в которых тренировались сотни лэтишников. Выпускница 1949 года Наталья Дунаевская вспоминала: «В 1948 году на городских студенческих соревнованиях по плаванию победил второкурсник Жорес Алфёров».
Период учебы Жореса Алфёрова в ЛЭТИ совпал с началом стройотрядовского движения. Один из первых студенческих отрядов (более 100 человек) был сформирован именно здесь. Летом и осенью 1949 года ребята безвозмездно работали на строительстве Красноборской ГЭС. Среди них был и студент Алфёров.
В 1952 году Жорес Алфёров с отличием окончил вуз по специальности «электровакуумная техника»
Бороться и искать, найти и не сдаваться
Наука была для Жореса Алфёрова страстью со школьной скамьи. Окончив с отличием ЛЭТИ, молодой специалист мечтал работать в Ленинградском физико-техническом институте Академии наук СССР (ЛФТИ), которым руководил его основатель – академик Абрам Иоффе. В послевоенное время Физтех был легендой, и его в шутку именовали «детским садом Иоффе»: именно там росли будущие нобелевские лауреаты Лев Ландау, Николай Семенов и Петр Капица, великие ученые Игорь Курчатов и Анатолий Александров.
«В ЛЭТИ на наш факультет пришло три вакансии в ЛФТИ – тогдашняя аббревиатура Физико-технического института, – и одна из них досталась мне. Радости моей не было границ», – рассказывал Жорес Иванович.
Молодого ученого приняли на работу в лабораторию советского физика Владимира Тучкевича. В то время лаборатория выполняла важное правительственное задание по созданию полупроводниковых приборов. К этой работе подключили и Жореса Ивановича. При его участии группой ученых института были разработаны первые отечественные транзисторы, силовые германиевые приборы, быстро нашедшие применение в промышленности страны.
Чтобы не тратить драгоценное время на дорогу до работы и обратно, молодой ученый попросил Владимира Тучкевича разрешить ему принести в кабинет раскладушку и оставаться там ночевать. На столь необычную просьбу Тучкевич ответил согласием. Именно те годы работы в Физтехе академик Алфёров потом назовет «самыми счастливыми в жизни».
Работа Жореса Ивановича была отмечена множеством премий, наград, его повышали по службе, и, казалось бы, можно спокойно продолжать проведение этих исследований до пенсии. Но не таков был энергичный, пытливый характер Алфёрова. В начале 60-х он резко изменил вектор научных поисков и начал заниматься проблемой гетеропереходов – задачей, казавшейся тогда почти неразрешимой.
Прошло много времени, прежде чем была найдена известная теперь во всем мире гетеропара галлий арсенид – алюминий-галлий арсенид (GaAs – AlGaAs). Вскоре после этого – в 1968 году – в одном из корпусов Физтеха вспыхнул первый в мире гетеролазер.
Через два года Жорес Алфёров и его сотрудники создали первый полупроводниковый гетеролазер, работающий в непрерывном режиме при комнатной температуре. Вслед за лазером на гетеропереходах были созданы многие другие приборы, вплоть до преобразователя солнечной энергии. Сегодня гетеропереходы лежат в основе полупроводниковых лазеров, светоизлучающих диодов, фотоприемников, каскадных солнечных батарей. Гетероструктуры позволили качественно изменить элементную базу электроники, существенно повысить эффективность излучателей и солнечных элементов.
«Вся гордость учителя в учениках, в росте посеянных им семян…»
«Будущее страны не за олигархами, а за кем-то из моих учеников», – говорил Жорес Алфёров.
Занятия прикладной наукой у Жореса Ивановича шли параллельно с преподавательской работой. В 1972 году он стал профессором ЛЭТИ, а через год на родном факультете электронной техники создал и возглавил первую в стране базовую кафедру оптоэлектроники в Физико-техническом институте им. А.Ф. Иоффе.
Он возглавлял кафедру 30 лет, а ее преподавателями были известные ученые. Вот как оценивал открытие кафедры профессор ЛЭТИ Юрий Александрович Быстров, в то время декан ФЭТ: «Это был подарок судьбы. Дело в том, что тогда факультет находился в состоянии поиска новых направлений подготовки инженеров по электронной технике. Предлагалось начать на факультете подготовку по новейшему направлению, да еще на базе знаменитого Физтеха!».
Время создания базовой кафедры совпало с периодом интенсивного развития информационных технологий, базирующихся на достижениях электроники и оптоэлектроники. С появлением базовой кафедры оптоэлектроники началось «производство» инженеров-физиков, которые специализировались в оптической и квантовой микро- и наноэлектронике.
За прошедшие годы на базовой кафедре оптоэлектроники состоялись 29 выпусков. Более
160 выпускников сейчас работают в ФТИ им. А. Ф. Иоффе РАН, несколько десятков человек
успешно трудятся в ведущих научных фирмах и университетах за рубежом.
Сегодня количество базовых кафедр ЛЭТИ на профильных предприятиях и в исследовательских институтах – стратегических партнерах – достигло 15. Их успешная работа по подготовке специалистов в условиях реального производства помогает университету удерживать лидирующие позиции в области разработки радиоэлектронных, информационно-телекоммуникационных и информационно-управляющих систем.
Почетный доктор ЛЭТИ
«Даже став знаменитым человеком – нобелевским лауреатом, депутатом Государственной Думы, Жорес Иванович никогда не терял связь с родным университетом, который был для него вторым домом», – отмечает ректор СПбГЭТУ «ЛЭТИ» Виктор Шелудько.
Жорес Иванович всегда поддерживал тесную связь с альма-матер. Значительная часть научных работ, проводимых на кафедре фотоники, пересекалась с его исследованиями, особенно в области создания приборов для солнечной энергетики и оптических линий связи. На кафедре была открыта лаборатория солнечной гетероструктурной фотоэнергетики, которая сейчас носит имя Жореса Алфёрова.
За значительный вклад в развитие родного университета, общепризнанные научные достижения и личный вклад в организацию научных исследований и развитие системы высшего образования в 2000 году Жорес Иванович был удостоен звания «Почетный доктор ЛЭТИ», награжден почетным знаком университета «За заслуги».
На торжественной церемонии присвоения звания Жорес Иванович отметил: «Я очень благодарен вам за то, что вы удостоили меня высокой чести быть почетным доктором родного мне вуза! Я горжусь тем, что являюсь выпускником факультета электронной техники ЛЭТИ и с удовольствием вспоминаю студенческие годы».
По инициативе Жореса Ивановича Алфёрова вошло в традицию выступление в стенах вуза с лекциями нобелевских лауреатов прошлых лет в рамках Нобелевской недели.
Во многом благодаря сотрудничеству со своим знаменитым выпускником, его академическим университетом и «Физтехом» электротехническому университету удалось сохранить лидерство среди вузов России в крайне тяжелое постперестроечное время. В последние годы завоеванные позиции удалось упрочить. Университет был принят в Ассоциацию ведущих технических высших учебных заведений России и вошел в число вузов – победителей конкурса на право получения государственных субсидий для повышения конкурентоспособности и продвижения в международных рейтингах ведущих мировых университетов (Проект 5-100).
Как участник Проекта 5-100, вуз стал одним из учредителей Ассоциации «Глобальные университеты», вошел в число учредителей сетевого университета стран БРИКС. Это открыло для него новые горизонты в сфере образования и науки. Успешно развивается сотрудничество ЛЭТИ не только с зарубежными университетами, но и с компаниями – мировыми лидерами.
Кроме того, ЛЭТИ тесно взаимодействует с любимым «детищем» Жореса Ивановича – Санкт-Петербургским национальным исследовательским академическим университетом РАН, которому присвоено имя Алфёрова.
Продолжатели научных традиций великого ученого
Сегодня на кафедре фотоники ЛЭТИ продолжаются работы по созданию новых и улучшению параметров существующих приборов на основе гетероструктур. Большие успехи достигнуты в области создания гетероструктурных солнечных элементов на основе кремния и полупроводников A3B5. В результате исследований, проведенных совместно с НТЦ тонкопленочных технологий в энергетике и ФТИ им. А. Ф. Иоффе, были созданы высокоэффективные гетероструктурные солнечные элементы на кремнии. Достигнуты рекордные значения эффективности для солнечных элементов такого типа – 23,1%.
За разработку, промышленное освоение и коммерциализацию технологий создания высокоэффективных кремниевых фотоэлектрических модулей и технологий сооружения солнечных электростанций в регионах России» профессору кафедры фотоники Александру Бобылю с соавторами была присуждена премия Правительства РФ 2018 года в области науки и техники. Сейчас в вузе ведутся работы по созданию каскадных гетероструктурных солнечных элементов совместно с лабораторией
фотоэлектрических преобразователей ФТИ им. А. Ф. Иоффе.
Активные исследовательские работы продолжаются и в области создания и улучшения характеристик полупроводниковых гетеролазеров. Гетероструктурные лазерные диоды и линейки для ближнего ИК-диапазона, разрабатываемые под руководством профессора кафедры Никиты Пихтина, обладают одними из лучших параметров в мире по мощности излучения, быстродействию и эффективности. Подобные приборы находят широкое применение в современной электронике, в первую очередь при создании высокоскоростных линий оптической связи.
Другим направлением исследований кафедры является разработка светоизлучающих диодов и осветительных приборов на их основе – особо актуальная в связи с заменой низкоэффективных осветительных приборов на основе ламп накаливания и ртутных ламп. Современные светодиоды изготавливаются на основе гетероструктур, и достигнутый прорыв в улучшении их характеристик был бы невозможен без результатов, полученных Ж. И. Алфёровым. Также на кафедре фотоники проводятся работы по созданию приборов интегральной оптики, радиофотоники и
телекоммуникационных сетей нового поколения, в составе которых активно используются излучающие и фотоприемные приборы на основе гетеропереходов.
Слава и гордость ЛЭТИ
Жорес Иванович Алфёров ушел из жизни 2 марта 2019 года. Кладезь знаний, человек–легенда. Ярчайший представитель и продолжатель лучших традиций ленинградской-петербургской академической школы. Принципиальный и деятельный человек, полный сил и устремлений на благо российской и мировой науки. Таким он остался в сердцах и памяти своих учеников.
«Слава ЛЭТИ» – надпись, оставленная рукой Жореса Ивановича в 2015 году на стене лаборатории, которая носит его имя, сегодня бережно сохраняется. В университете уверены, что слава высшего учебного заведения – в его выпускниках. Таких, как Жорес Алфёров.
