Академик Академии наук Союза Советских Социалистических Республик Жорес Алферов, 1986 год/ Юрий Белинский/Фотохроника ТАСС

Нашел идеальную пару. Ученый решил проблему, которая давно волновала физиков

  • Геннадий Окороков
  • 10.03.2020

15 марта исполнилось бы 90 лет со дня рождения нобелевского лауреата Жореса Ивановича Алферова. Он относится к числу тех людей, о которых принято говорить, что они меняют мир. Более 600 научных работ и 50 открытий — наследие, которое он оставил будущим поколениям. Многие гаджеты, без которых трудно обойтись современному человеку, — тоже его заслуга. Что же помогло простому белорусскому мальчишке стать академиком?

Жорес Алферов принадлежит к числу тех людей, которые вписали свое имя в историю мировой науки еще при жизни. Выдающийся ученый-физик, академик Российской академии наук, получивший Нобелевскую премию в 2000 году, стал одним из символов современной российской науки. Благодаря его открытиям мы пользуемся сегодня гаджетами, оптоэлектронной связью, лазерами.

Судьбоносная книга

Родился Жорес Иванович в Витебске. Необычное имя он получил в честь французского социалиста Жана Жореса. Его старшего брата, который погиб на фронте Великой Отечественной войны, назвали Марксом.

Как вспоминал сам Жорес Алферов, его увлечение физикой началось в детстве, когда он прочел книгу Матвея Бронштейна «Солнечное вещество», где было написано, как был открыт элемент Периодической системы Менделеева гелий, как «работает» Солнце. Эта книга определила его судьбу.

— Я уверен, что ученый обязан популярно рассказывать людям о том, чем он занимается. Должны писать книги о науке, как это делал Бронштейн, который излагал сложные темы таким простым языком, что было бы понятно даже четверокласснику, — вспоминал в конце жизни Жорес Алферов.

Об этой книге он рассказал даже королю Швеции, когда тот приезжал в Россию.

Еще в студенческие годы учебы в ЛЭТИ (Ленинградском электротехническом институте) Жорес Алферов начал свой путь в науке. Под руководством доцента кафедры основ электровакуумной техники Наталии Созиной он занимался исследованиями полупроводниковых пленочных фотоэлементов. Его доклад на институтской конференции студенческого научного общества (СНО) в 1952 году был признан лучшим, и за него он получил первую в своей жизни научную премию — поездку на строительство ВолгоДонского канала. Несколько лет он являлся председателем СНО факультета электронной техники.

Подарок врагу народа

После окончания ЛЭТИ Алферов был направлен на работу в Ленинградский физико-технический институт и стал работать в лаборатории Владимира Тучкевича. Здесь при участии Жореса Алферова были разработаны первые советские транзисторы.

— Я уверен в том, что Советский Союз мог стать лидером в производстве транзисторов, — рассказывал Жорес Иванович. — Этой темой начали заниматься еще в 1930-е годы, но во время войны все силы науки были брошены на атомную бомбу. Ученые должны были оставить свои направления и помогать делать бомбу. Этим был занят и мой руководитель Владимир Тучкевич. И мы собрали транзисторный приемник. Было решено подарить его руководству Советского Союза. Сделали экземпляры для Хрущева, Молотова, Маленкова и Берии. И Владимир Максимович Тучкевич повез их в Москву. Приемники были красиво украшены, ручная работа. Он полагал, что вручит их руководителям лично. Но, когда он приехал в ЦК партии, его встретили, взяли у него приемники и оставили ему расписку. Очень расстроенный он возвращался. «Владимир Максимович, а вы радио слушали в поездке?» — спросили мы. «Нет. А что?». «Берия — враг народа! Так что вам даже повезло!» — обрадовали мы нашего шефа, — эту историю много лет спустя Жорес Алферов вспоминал с неизменной улыбкой.

Засекреченные открытия

Первенство в транзисторах взяли американцы. Но и для отечественных ученых нашелся тот научный «космос», где они могли быть первооткрывателями. Правда, сферы эти были в основном засекреченными.

В начале своего научного пути Жорес Алферов был одним из тех, кто создавал атомный подводный флот.

— В лаборатории, где я тогда работал, как-то раздался звонок, — вспоминал ученый. — К телефону позвали меня.

Оказалось, что на другом конце провода сидит сам Устинов — первый заместитель председателя Совета министров. Наверное, не каждый академик мог говорить с ним по телефону, а тут я, в сущности, рядовой сотрудник. «Товарищ, Алферов! Можете ускорить вашу работу и сделать ее на две недели раньше?» «Могу, товарищ Устинов». Перенес в лабораторию матрац, и жил прямо на работе. И все, кто работал со мной, — тоже. Но мы успели на две недели раньше. А делали узлы для атомной лодки самого первого проекта — К-3 «Ленинский комсомол».

За эту работу молодой ученый получил свою первую награду — «Знак почета», чем всегда очень гордился.

Подходят идеально

Но главная сфера интересов Алферова — гетеропереходы в транзисторной электронике. Суть в том, что идея использования гетеропереходов в полупроводниковой электронике была давно высказана, но многочисленные попытки реализовать ее оказывались, увы, безуспешными. Приборы на гетероструктурах не получались, и все тут. Причина заключалась в сложности создания гетероперехода, близкого к идеальному, то есть где размеры элементарных ячеек кристаллических решеток разных полупроводников, составляющих переход, практически совпадали бы. Такую гетеропару никто не мог найти. Именно за это, казалось бы, безнадежное дело и взялся Алферов. И достиг успеха.

— Жорес Алферов — личность, безусловно, уникальная. До педагогики, когда я серьезно занимался наукой, для меня это был эталон и пример для подражания. Его открытия, связанные с полупроводниками, мне еще в то время показались крайне значимыми для науки, — рассказал преподаватель физики одной из московских школ Александр Лапманов. — И его роль возросла еще больше после того, как он получил Нобелевскую премию, стал депутатом и общественным деятелем. Он был не столько популяризатором науки, а ее фактическим двигателем. Он продвигал не только свое направление, но и смежные области, ведь мировое признание позволило ему гораздо эффективнее доносить свои концепции до научного сообщества.

Гетеропереходы в полупроводниках — это микроструктуры, в которых в контакт приведены два или несколько разных по химическому составу полупроводников. Ученые в 1960-х годах понимали, что реализация идеи полупроводниковых устройств на основе гетероструктур открывала бы воистину фантастические перспективы создание чрезвычайно мощных и при том очень компактных конструкций.

Кроме темы гетероструктур, Жорес Алферов принимал участие и в работе над приемниками светового излучения. Оказалось, что если в сборке с гетероструктурами применить линзы, то эффективность солнечных элементов будет увеличена в сотни раз, поскольку такое решение позволяет улавливать почти весь спектр света. Проще говоря — ученые работали над солнечными батареями. И снова был успех. Солнечные батареи, в разработке которых принимал участие Жорес Алферов на протяжении 15 лет снабжали энергией российскую космическую станцию «Мир», которая была затоплена в марте 2001 года. Кроме солнечных батарей, структуры, разработанные Алферовым и работавшими с ним специалистами, нашли применение в производстве современных светодиодов, мобильных устройств и компьютерной техники.

Главная проблема, которую очень долго не удавалось решить физикам, заключалась в том, чтобы подобрать идеально подходящие для этого различные полупроводники. Заслуга Алферова состоит как раз в том, что ему первому удалось это сделать.

— Нобелевские премии люди получали за то, что они росли в настоящей научной среде, чем-то догадались заняться раньше других и вовремя начали какие-то работы и исследования. Но это не порода вундеркиндов. Мы очень увлекаемся тем, сколько получили медалей на олимпиадах, какие заняли места. Мы говорим, что научные работники, публикуя статьи, должны получать свой рейтинг и входить в какую-то там пятерку-десятку. Но если обратиться к моему опыту и посмотреть на мои статьи, за которые я потом получил Нобелевскую премию, то их рейтинг на момент публикации, если бы вы действовали по этим правилам, был бы не очень высоким или даже очень средним, — говорил Жорес Алферов.

Как и многие талантливые люди, Жорес Алферов был талантлив во многих сферах. Еще со времен учебы ему хорошо удавались публичные выступления, чтение стихов. Любимыми поэтами были Лермонтов и Маяковский. «Безразличие к его памяти и произведениям — преступление». Эту фразу Сталина Жорес Алферов всегда цитировал, когда речь заходила о Маяковском. В романе писателя Владимира Некляева «Автомат с газировкой и без» в одном из героев, который описан как модно одетый человек в брюках-дудочках, угадывается Жорес Алферов.

ФАКТЫ

Жорес Алферов — почетный профессор 13 университетов России, Венесуэлы, Китая, Кубы, Шотландии и Финляндии.

Более 40 кандидатов и десяти докторов наук, а также два член-корреспондента РАН — среди учеников Жореса Ивановича.

65 тысяч долларов — такую заработную плату предлагали ученому в 1971 году за преподавание в университете Лос-Анджелеса. Другие его профессора в то время получали около 25 тысяч долларов. Алферов не захотел покидать родину и отказался от предложения.

Все это Жорес Алферов:

— Опубликовал около 600 научных работ;

— Более 50 изобретений принадлежат ученому;

— Информация на компакт-дисках записывается при помощи лазерного луча, созданного Жоресом Алферовым;

— Смартфоны. Оснащены сверхвысокочастотными усилителями сигнала, без которых невозможна сотовая связь;

— Оптоволокно. Именно через него подавляющая часть домов и квартир по всему миру подключена ко Всемирной сети интернет;

— Банковские карты. Чипы в банковских картах, которые мы постоянно носим при себе, тоже прямая заслуга Жореса Алферова;

— Считыватель штрихкодов. Без полупроводникового лазера не было бы и прибора, писк которого мы слышим почти каждый день на кассах магазинов;

— Светодиоиды. В этой сфере тоже не обошлось без изобретенных российским физиком гетероструктур;

— 40% КПД солнечных батарей разработки Жореса Алферова;

— 1/3 Нобелевской премии отдал в фонд поддержки образования и наук.

Рекомендации