КОЛЛАБОРАТОРЫ СТАЛИ ДРУЗЬЯМИ

На вопросы "ГА" отвечает директор Инженерно-физического института РАУ, доктор физ.-мат. наук, профессор РАУ, профессор Политехнического университета им. Петра Великого Санкт-Петербурга Айк САРКИСЯН.

- Г-н Саркисян, уже несколько лет вы тесно сотрудничаете с коллегами из Санкт-Петербурга. Расскажите, пожалуйста, о работе этой коллаборации.

- В 2014-м в рамках стратегической программы развития Российско-Армянского университета было принято решение о налаживании всесторонних научно-образовательных контактов с одним из лучших российских вузов - Санкт-Петербургским политехническим университетом им. Петра Великого (СПбПУ). На уровне Министерства образования и науки РФ решили организовать взаимодействие славянских университетов Армении и Беларуси с СПбПУ. Ректоры обоих вузов Армен Дарбинян и Андрей Руцкой изначально придавали большое значение этим контактам. Первыми нас посетили питерские коллеги. Потом состоялся визит делегации профессорско-преподавательского состава РАУ в СПбПУ, представители всех направлений естественно- научного блока РАУ. Физико-техническое направление представляли завкафедрой телекоммуникаций профессор Ваган Аветисян и я. Изучив структуру СПбПУ, мы поняли, что нашим основным партнером должен стать Институт физики, нанотехнологий и телекоммуникаций (ИФНИТ) СПбПУ.

Выбор оказался верным. Этот институт вобрал в себя все направления физико-технического блока, имеющиеся в РАУ. Нам очень повезло и в плане налаживания человеческих контактов. Директор института, профессор Сергей Макаров проявил исключительно теплое и позитивное отношение. Были налажены научные и образовательные контакты с ИФНИТ. Профессор Аветисян наладил контакты с кафедрой, возглавляемой С. Макаровым. По направлению полупроводниковой наноэлектроники наладились связи с кафедрой физики полупроводников и наноэлектроники. Это легендарная кафедра, ее сотрудники и выпускники - гордость российской научной школы физики полупроводников, их работы широко известны в мире.

Кафедрой руководит замечательный ученый, обаятельный и интеллигентный человек профессор Дмитрий Фирсов, ученик выдающегося российского физика-экспериментатора, лауреата Государственной премии СССР, профессора Евгения Воробьева. Эти личности создали на кафедре творческую и здоровую атмосферу. Старшие преподаватели кафедры собрали коллектив молодых и талантливых исследователей, создававших механизм, обеспечивающий образовательную и научную деятельность. Вадим Паневин, Антон Софронов, Максим Виниченко, Роман Балагула, Иван Махов - лишь часть молодого, активно работающего коллектива, делающего науку на высоком мировом уровне.

На кафедре проводятся исследования различных физических характеристик квантовых наноструктур, начиная от квантовых ям и кончая квантовыми точками. Ряд исследований питерских коллег близок к научной тематике нашей группы. Возникла тесная научная коллаборация с ребятами из Политеха. Нас особо заинтересовали эксперименты по инфракрасному поглощению в ансамблях из линзообразных квантовых точек, проводимые под руководством профессора Фирсова и его талантливого сотрудника Антона Софронова.

- Как возникла идея создания этой коллаборации?

- Сейчас в России реализуется государственная программа "5-100", направленная на повышение конкурентоспособности российских вузов и включение к 2020 году пяти лучших российских университетов в список 100 ведущих научно-образовательных центров мира. В число вузов, которым было выделено дополнительное финансирование для повышения качества образования и уровня научных исследований, вошел и СПбПУ. Те, кто работает в таких вузах, безусловно, - представители научной элиты, принадлежность к которой в первую очередь определяется качеством и числом публикаций в авторитетных международных изданиях. В рамках проекта "5-100" ведущим вузам России было выделено специальное финансирование на приглашение зарубежных профессоров для чтения лекций. И уже 4 года мы ездим туда, читаем лекции, официально являемся профессорами СПбПУ. Коллеги из СПбПУ приезжают и читают лекции нашим студентам, действуют совместные магистерские программы.

Оказалось, что задачи, которые решают питерские коллеги, близки тем, которыми занимаемся мы. Вершиной нашего сотрудничества стала совместная работа, где приведены результаты экспериментов и теоретическое описание характера длинноволнового поглощения в линзообразных квантовых точках, содержащих несколько частичный дырочный газ. Ранее нашей теоретической группой было выдвинуто предположение о возможности реализации теоремы Кона в эллипсоидальных или линзообразных квантовых точках. Именно эту проблему экспериментально изучали наши друзья из Политеха.

- То есть эксперименты подтвердили выдвинутую вашей научной группой теорию?

- Не будем спешить с выводами, процедура экспериментального подтверждения теории - достаточно длительный процесс. Когда мой учитель - академик Эдуард Казарян изначально выдвинул идею описания определенного класса квантовых точек на основе геометрической адиабатики, многие восприняли ее с большой долей скепсиса, считали, что это скорее матфизическая задача. Но Эдуард Мушегович красиво перенес этот метод из области ядерной физики в сферу наноструктур, что способствовало проведению совместных работ с теоретиками из Дубны во главе с профессором Сергеем Виницким.

- Результаты этих исследований где-то опубликованы?

- Да, мы уже опубликовали статью в авторитетном российском журнале "Физика и техника полупроводников". И хотя большинство моих статей опубликовано в более престижных международных изданиях, эта публикация очень важна.

- Представьте, пожалуйста, эту теорию.

- Наша теория относится к общей проблеме реализации эффекта Кона в квантовых точках с нетривиальной геометрией (сильно сплюснутые линзообразные или эллипсоидальные квантовые точки). Квантовые точки - фактически искусственные атомы, наноразмерные кристаллы, рост которых является контролируемым. Они создаются с применением определенных технологий, и в зависимости от геометрии этих искусственных атомов структура и размеры, квантовые точки проявляют разные свойства. Ситуация уникальна тем, что выращиваются кристаллы, которые вследствие определенных свойств внедренных в них частиц приобретают свойства, присущие атомам. Это удивительный факт, поскольку получаются искусственные атомарные структуры с управляемым спектром.

В начале 90-х был найден интересный эффект. Оказалось, что в многочастичных системах могут реализовываться квантовые переходы, соответствующие одночастичному случаю. Для электронного газа в магнитном поле этот эффект был предсказан Вальтером Коном в начале 60-х годов. Утверждение, что в многочастичной системе могут реализовываться условия одночастичных переходов, изначально носило чисто теоретический характер, и это утверждение назвали теоремой Кона. Но в начале 90-х, когда начали реализовывать рост квантовых точек различных геометрических форм, стала реальной возможность локализации электронного газа внутри таких структур, и эффект, предсказанный Коном, был экспериментально подтвержден. Теоретическое обобщение этого эффекта для случая квантовых точек было дано независимым образом группами Т. Чакраборти, П. Максима, с одной стороны, и А. Чаплика, А. Говорова - с другой. Обобщенная теорема доказывалась для случая так называемых параболических квантовых точек, искусственных атомов, в которых электроны удерживаются за счет потенциала ограничения, имеющего параболическую форму.

Параболический вид потенциала ограничения имел первостепенное значение для математического доказательства этой теоремы. Такой потенциал обычно формируется благодаря диффузии компонента квантовой точки и окружающей ее среды. Мы же предположили, что такой потенциал может сформироваться за счет специфической геометрии квантовой точки. В частности, геометрии сильно сплюснутой линзы, либо - эллипсоида. Реализованные группой профессора Фирсова эксперименты, кажется, подтверждают наше предположение. Но важно понять, как использовать эти результаты на практике.

- Но, наверное, можно хотя бы предположительно назвать сферу применения этой теории.

- Я академический ученый и не хочу вторгаться в область практического применения. Скажу лишь, что рассматриваются возможности использования выявленных эффектов в приборах, датчиках. Возможно, это может найти применение в терагерцевой физике.

- Главное - деятельность коллаборации дала достаточно определенные результаты, и проведенные эксперименты подтверждают теорию.

- Относительно научных результатов я все еще предпочитаю высказываться с осторожным оптимизмом. Но, пользуясь случаем, хочу отметить, что наряду с научными контактами с питерскими коллегами у нас возникли и очень теплые человеческие отношения. Мы нашли там родные души, близких людей. Во многом это обусловлено тем, что и наш учитель - Эдуард Казарян, и их учитель - Леонид Воробьев всегда создавали в коллективе здоровую атмосферу, условия, при которых происходил естественный отбор - неподходящие люди отсеивались. Поэтому в наших научных группах остались люди определенного склада, что очень важно. Приезды в Петербург для нас стали праздником. Это не только продуктивное сотрудничество. Каждый раз наши друзья готовят просто фантастическую культурную программу. Например, наш друг профессор Вадим Шалыгин, который родом из Пушкина, просто подарил нам этот город, мы увидели его по-новому. Он водит нас по удивительным уголкам Пушкина, известным отнюдь не многим посетителям этого прекрасного города. Это не только прекрасный ученый, но и начитанный, эрудированный человек, настоящий русский интеллигент, с которым всегда интересно и приятно общаться.

Поездки в Питер подарили мне еще одну важную встречу - знакомство с человеком, определившим для меня выбор профессии. Это замечательный писатель Даниил Гранин. Прочитав в школьные годы его роман "Иду на грозу", я решил стать физиком. Благодаря моему близкому другу Тиграну Ованесяну я познакомился с Даниилом Александровичем, был у него дома, мы долго говорили о политике, образовании, науке, культуре. К сожалению, год назад он умер в возрасте 98 лет.

Когда тебе уже за сорок и ты неожиданно обретаешь очень близких людей, - это подарок судьбы. Честно говоря, в первую свою поездку в Питер я отправлялся без особого оптимизма, уже был опыт попыток налаживания контактов, когда планы сотрудничества не давали ожидаемых результатов. Но в этом случае реальность опровергла мои сомнения. Все сложилось прекрасно - и в научном, и в чисто человеческом плане. Надеюсь, это сотрудничество будет продолжаться успешно и долго, не только в рамках программы "5-100", и принесет серьезные научные результаты, в которых заинтересованы обе стороны коллаборации.