Хабиб от науки. Дагестанский физик о графене и красоте научных исследований - «Происшествия»

Главной знаменитостью Дагестана сейчас считают Хабиба Нурмагомедова. Между тем, на научном небосклоне этой горной республики сияет своя звезда. Физик...

Главной знаменитостью Дагестана сейчас считают Хабиба Нурмагомедова. Между тем, на научном небосклоне этой горной республики сияет своя звезда.

Физик Андрей Гейм: теперь деньги идут молодым учёным, а не академикам

Другое достижение — исследования нелинейных квантовых эффектов под руководством Агалара Агаларова. К сожалению, я не могу передать всю красоту этих исследований понятными словами, скажу лишь, что в квантовой теории Агаларову принадлежат некоторые точные решения.

— Ваша докторская была связана с исследованиями графена. О каких его свойствах идёт речь? В чем новизна этой работы?

— Графен — это один слой графита, т.е. двумерный углерод одноатомной толщины. Хотя про существование такой модификации учёные знали давно, реально с ним научились работать только в начале 2000-х в группе Новосёлова и Гейма, позже получивших Нобелевскую премию. Оказалось, что графен является мостиком между физикой твёрдого тела и физикой высоких энергий. Носители заряда в нём ведут себя подобно частицам света, только движутся со скоростью в 300 раз меньше. Ещё в графене экспериментально наблюдался ряд эффектов квантовой теории поля. Помимо таких фундаментальных вещей, этот материал уникален своими электро- и теплопроводящими свойствами.

Что сделал я? Попытался более глубоко исследовать некоторые вопросы, связанные с электронными свойствами графена. Ну, к примеру, изучал неидеальный двухслойный графен и обнаружил новые эффекты. Одним из приложений этого исследования является предложенная нами модель графенового светодиода. Есть ряд других интересных результатов. Но, к сожалению, рассказать в популярной форме о них не получится.

— Но ещё какие-то прикладные применения они будут иметь?

— Наиболее серьёзное применение графена связано с суперконденсаторами. В этих устройствах очень важным параметром является эффективная площадь обкладок — от неё зависит количество аккумулируемого заряда. Другая известная мне прикладная область — изготовление специальных материалов для 3D-принтеров. Есть ещё ряд приложений в электронике и медицине.

«Система образования изуродована»

— Чем сейчас занимаетесь? Это как-то связано с вашей докторской диссертацией?

— Связано. Выяснилось, что перечисленные достоинства графена далеко не исчерпывают весь их список. Классифицируя известные вещества по их свойствам, физики упустили важную деталь. Кроме диэлектриков, полупроводников и металлов, есть ещё одна форма вещества, в которой частично сочетаются металлические и диэлектрические свойства. Это сочетание носит фундаментальный характер. Особенности такого вещества называются топологическими, а соответствующие материалы — топологическими материалами. Их уже открыто немало. Вот примерно такими научными вопросами я и занимаюсь. Кстати, Нобелевская премия по физике за 2016 г. была присуждена за топологические фазы материи.

— Кстати, о Нобелевской премии. Доводилось ли вам общаться с Геймом и Новосёловым, которые первыми получили графен?

— Я слушал их на конференциях, но напрямую не общался. Видимо, из-за того, что я всё же не экспериментатор. А вот с главным теоретиком в физике графена Михаилом Кацнельсоном я общаюсь. И по телефону, и напрямую, и по электронной почте.

Он выдающийся учёный, и знакомство с ним для меня много значит. Кацнельсон в курсе моих работ. Есть ещё ряд замечательных физиков со всего мира, общение с которыми для меня ценно. Это мои духовные наставники. Я им благодарен.

Глава Минобрнауки: нужно не «крылья резать» учёным, а «кормить» их
Подробнее

— Условий для работы молодым учёным сейчас хватает?

— Для молодых учёных есть много форм поддержки — гранты, стипендии и пр. Нельзя сказать, что государство не уделяет внимания науке. С другой стороны, плохо, что исследователям приходится буквально «подсаживаться» на эти гранты. По грантам нужно ежегодно отчитываться, для чего необходимы результаты. А ведь наука требует много времени, усилий. И серьёзную научную проблему так вот сразу не решить.

Поэтому многим талантливым учёным приходится заниматься решением не очень серьёзных научных задач, которые дают быстрые результаты. Это, конечно, плохо.

— Вы ведь ещё преподаёте. Что скажете о современных студентах? Многие ли собираются в науку?

— К сожалению, нет. Таких очень мало, если говорить о молодых людях, которые по-настоящему хотят заниматься наукой, а не просто поступить в аспирантуру. И это настоящая катастрофа. С каждым годом уровень подготовки студентов всё падает и падает.

У современной молодёжи другие ценности. И они в этом не виноваты. Сама система образования изуродована. Профессионального подхода к делу практически не осталось. Именно в регионах это ощущается особенно остро. Хотя нынешние школьники вовсе не глупые.

Главной знаменитостью Дагестана сейчас считают Хабиба Нурмагомедова. Между тем, на научном небосклоне этой горной республики сияет своя звезда. Физик Андрей Гейм: теперь деньги идут молодым учёным, а не академикам Другое достижение — исследования нелинейных квантовых эффектов под руководством Агалара Агаларова. К сожалению, я не могу передать всю красоту этих исследований понятными словами, скажу лишь, что в квантовой теории Агаларову принадлежат некоторые точные решения. — Ваша докторская была связана с исследованиями графена. О каких его свойствах идёт речь? В чем новизна этой работы? — Графен — это один слой графита, т.е. двумерный углерод одноатомной толщины. Хотя про существование такой модификации учёные знали давно, реально с ним научились работать только в начале 2000-х в группе Новосёлова и Гейма, позже получивших Нобелевскую премию. Оказалось, что графен является мостиком между физикой твёрдого тела и физикой высоких энергий. Носители заряда в нём ведут себя подобно частицам света, только движутся со скоростью в 300 раз меньше. Ещё в графене экспериментально наблюдался ряд эффектов квантовой теории поля. Помимо таких фундаментальных вещей, этот материал уникален своими электро- и теплопроводящими свойствами. Что сделал я? Попытался более глубоко исследовать некоторые вопросы, связанные с электронными свойствами графена. Ну, к примеру, изучал неидеальный двухслойный графен и обнаружил новые эффекты. Одним из приложений этого исследования является предложенная нами модель графенового светодиода. Есть ряд других интересных результатов. Но, к сожалению, рассказать в популярной форме о них не получится. — Но ещё какие-то прикладные применения они будут иметь? — Наиболее серьёзное применение графена связано с суперконденсаторами. В этих устройствах очень важным параметром является эффективная площадь обкладок — от неё зависит количество аккумулируемого заряда. Другая известная мне прикладная область — изготовление специальных материалов для 3D-принтеров. Есть ещё ряд приложений в электронике и медицине. «Система образования изуродована» — Чем сейчас занимаетесь? Это как-то связано с вашей докторской диссертацией? — Связано. Выяснилось, что перечисленные достоинства графена далеко не исчерпывают весь их список. Классифицируя известные вещества по их свойствам, физики упустили важную деталь. Кроме диэлектриков, полупроводников и металлов, есть ещё одна форма вещества, в которой частично сочетаются металлические и диэлектрические свойства. Это сочетание носит фундаментальный характер. Особенности такого вещества называются топологическими, а соответствующие материалы — топологическими материалами. Их уже открыто немало. Вот примерно такими научными вопросами я и занимаюсь. Кстати, Нобелевская премия по физике за 2016 г. была присуждена за топологические фазы материи. — Кстати, о Нобелевской премии. Доводилось ли вам общаться с Геймом и Новосёловым, которые первыми получили графен? — Я слушал их на конференциях, но напрямую не общался. Видимо, из-за того, что я всё же не экспериментатор. А вот с главным теоретиком в физике графена Михаилом Кацнельсоном я общаюсь. И по телефону, и напрямую, и по электронной почте. Он выдающийся учёный, и знакомство с ним для меня много значит. Кацнельсон в курсе моих работ. Есть ещё ряд замечательных физиков со всего мира, общение с которыми для меня ценно. Это мои духовные наставники. Я им благодарен. Глава Минобрнауки: нужно не «крылья резать» учёным, а «кормить» их Подробнее — Условий для работы молодым учёным сейчас хватает? — Для молодых учёных есть много форм поддержки — гранты, стипендии и пр. Нельзя сказать, что государство не уделяет внимания науке. С другой стороны, плохо, что исследователям приходится буквально «подсаживаться» на эти гранты. По грантам нужно ежегодно отчитываться, для чего необходимы результаты. А ведь наука требует много времени, усилий. И серьёзную научную проблему так вот сразу не решить. Поэтому многим талантливым учёным приходится заниматься решением не очень серьёзных научных задач, которые дают быстрые результаты. Это, конечно, плохо. — Вы ведь ещё преподаёте. Что скажете о современных студентах? Многие ли собираются в науку? — К сожалению, нет. Таких очень мало, если говорить о молодых людях, которые по-настоящему хотят заниматься наукой, а не просто поступить в аспирантуру. И это настоящая катастрофа. С каждым годом уровень подготовки студентов всё падает и падает. У современной молодёжи другие ценности. И они в этом не виноваты. Сама система образования изуродована. Профессионального подхода к делу практически не осталось. Именно в регионах это ощущается особенно остро. Хотя нынешние школьники вовсе не глупые.