Нобелевские лауреаты: Жорес Алферов. В каждом смартфоне

О нобелевском лауреате, ушедшем от нас всего пять дней назад, об академике и депутате, открытия которого есть в каждом современном гаджете, рассказывает наш внеочередной выпуск рубрики «Как получить Нобелевку».

Сегодняшний выпуск нашей рубрики, наверное, самый сложный для меня. Во-первых, сегодня я пишу о человеке, которого знал лично. Во-вторых, сегодня я пишу о человеке, с которым спорил – пусть и заочно. В-третьих, этот человек умер пять дней назад. Непросто, правда.

При этом многие СМИ уже успели отметиться в материалах о Жоресе Алферове, написав «умер последний российский нобелевский лауреат». Это совсем не так. Во-первых, конечно же, живы Андрей Гейм и Константин Новоселов. Во-вторых, даже если говорить о тех, кто живет в России – то не нужно забывать и гражданина нашей страны Михаила Сергеевича Горбачева, лауреата Нобелевской премии мира 1990 года, пусть и имеющего недвижимость в Европе, в нашей стране проводящего тоже весьма много времени.

Давайте же попробуем рассказать о Жоресе Алферове так, как если бы мы писали о любом другом лауреате Нобелевской премии.

Жорес Иванович Алферов

Родился 15 марта 1930 года, Витебск, Белорусская ССР, СССР

Умер 1 марта 2019 года, Санкт-Петербург, Российская Федерация

Нобелевская премия по физике 2000 года (1/4 премии, совместно с Гербертом Кремером, вторую половину получил Джек Килби за создание интегральной микросхемы). Формулировка Нобелевского комитета: «За разработку полупроводниковых гетероструктур, используемых в высокочастотных схемах и оптоэлектронике» (For developing semiconductor heterostructures used in high-speed- and optoelectronics).

Наш герой родился в белорусско-еврейской семье в областном центре — Витебске. Иван Карпович Алферов и Анна Владимировна Розенблюм познакомились на родине мамы Алферова — в 1920-х годах бывший унтер-офицер 4-го гусарского лейб-гвардии Мариупольского полка уже служил уполномоченным ВЧК на пограничной заставе городка Крайск Логойского района Минской области (сейчас там живет всего три с половной сотни человек). И квартировал в доме родителей Анны Владимировны — со всеми вытекающими последствиями.

Родители нашего героя были людьми своего времени — увлекающимися, искренне верящими в идеалы социализма. И двух сыновей они назвали по фамилиям своих кумиров: в честь главного социалиста всех времен и народов Карла Маркса — старшего, и в честь французского социалиста, основателя газеты L'Humanite (советские люди хорошо помнят слово «Юманите») Жана Жореса — младшего. Имя довлело над Жоресом Алферовым всю жизнь — по убеждениям нобелевский лауреат всегда оставался близок к своему «французскому ангелу».

Увы, старшему было отпущено всего два десятка лет жизни – в 1944 году Маркс Иванович Алферов погиб на фронте, в Корсунь-Шевченковской операции. Младший возрастом не вышел для фронта, а семья к тому времени переехала в Туринск Свердловской области.

После войны Алферов приехал в Минск, где окончил с золотой медалью среднюю школу номер 42. Учитель физики Яков Мельцерзон дал добрый совет: поучиться пару семестров в Минском политехе. Так Алферов и сделал, а затем поступил без экзаменов уже в Ленинградский электротехнический институт — в знаменитый ЛЭТИ, который и окончил в 1952 году. В год смерти Сталина наш герой пришел на работу в знаменитый ленинградский Физтех, где стал младшим научным сотрудником в лаборатории академика Владимира Тучкевича. Впрочем, в 1953 году Тучкевич не был еще членкором, зато начинал создавать отечественные полупроводниковые транзисторы, не так давно открытые Бардиным и Шокли.

Нельзя сказать, что именно тогда полупроводники вошли в жизнь будущего директора ФТИ имени А. Ф. Иоффе: вроде бы первые эксперименты с полупроводниковыми пленками он начал проводить еще студентом.

Удивительное дело: свою «нобелевскую» работу Алферов сделает через десять лет после начала самостоятельной научной деятельности. Но в 1953 году того устройства, которое побудит молодого физика выполнить ее, еще не было даже в помине. А семь лет спустя в лаборатории американца Теодора Маймана заработает первый в истории лазер. Правда, Нобелевскую премию за него получат другие: принципы, на которых работают лазеры и мазеры, откроют наши соотечественники Александр Прохоров и Николай Басов вместе с американцем Чарльзом Таунсом.

Лазер стал «решением, которое ищет себе задачу». Но на первых порах лазеры были громоздкими. Рабочим телом, местом, где возникало когерентное излучение, был либо кристалл рубина, либо газ. Сделать лазеры компактными смогли полупроводники, в которых область генерации лазерного излучения занимает несколько микрометров. Первые лазеры на основе p-n перехода были нестабильными и работали при температуре почти в -200 градусов Цельсия. И вот в 1963 году одновременно Жорес Алферов в СССР и Герберт Кремер в Германии предложили заменить p-n переход «сэндвичем» из разных слоев полупроводников — гетероструктурами.

Теоретические исследования гетеропереходов проводили и другие ученые во всем мире, однако считалось, что реально создать такую структуру просто невозможно. Дело в том, что для этого необходимо было подобрать два полупроводника с практически одинаковыми параметрами кристаллической решетки. Большинство ученых скептически относились к этой идее. Жорес Иванович не оставлял попыток найти такую идеальную пару и, наконец, в 1963 году создал технологию (жидкофазную эпитаксию – «напыление» кристалла на подложке) для формирования гетероперехода. Еще через несколько лет, в 1968 году, Алферов создал первый лазер на основе гетероперехода. Полупроводниковые гетеролазеры стали основой новой области физики – оптоэлектроники. С помощью этой технологии стало возможным создание оптоволоконных линий с огромной пропускной способностью. За разработку гетеролазера Жорес Иванович получил престижную награду – медаль Баллантайна.

Теперь алферовские лазеры и светодиоды есть везде — в лазерной указке, в мобильных телефонах, в компьютерах… Нобелевской премии пришлось ждать 37 лет. В 2000 году Шведская королевская академия наук удостоила Нобелевской премией физиков, ставших основателями современной информационной техники. Половину премии «За фундаментальные работы, заложившие основы современных информационных технологий посредством создания полупроводниковых гетероструктур, используемых в cсверхвысокочастотной и оптической электронике» разделили Жорес Алферов и Герберт Кремер. На рубеже тысячелетий стало очевидно, что будущее информационных систем за компактными и быстрыми устройствами, которые позволяет передавать огромное количество информации за короткий промежуток времени. Созданные Алферовым и Крамером за полвека до этого быстродействующие опто- и микроэлектронные устройства на базе полупроводниковых гетероструктур как нельзя лучше удовлетворяли этим условиям. Быстродействующие транзисторы, лазерные диоды для систем передачи информации в оптоволоконных сетях сегодня составляют основу компьютерных технологий, а светоизлучающие диоды на основе гетероструктур все активнее замещают лампы накаливания.

Треть награды Жорес Алферов сразу же перечислил в созданный им Фонд поддержки образования и науки, на часть денег купил квартиру (раньше его семья жила в служебной).

Хотя разработанные им технологии широко используются в электронике – от дисководов компьютера до автомобильных фар – у самого Алферова долгое время не было мобильного телефона, пока его не подарили коллеги из физико-технического университета.

Алферов был разным. Физик очень активно участвовал в общественно-политической жизни страны. В 1990-1991 годах ученый занимал пост вице-президента Академии наук СССР. С 2010 года он был сопредседателем Консультативного совета Фонда «Сколково». В 2013 году Алферов баллотировался на пост Президента РАН, заняв в голосовании второе место. Был он и народным депутатом СССР, а позднее – депутатом Госдумы (сначала от НДР, потом от КПРФ). Под стать своему социалистическому имени, он всю жизнь придерживался коммунистических взглядов (в партии КПСС состоял с 1965 года). Алферов осуждал социальное неравенство, верил, что наука в СССР была выстроена очень эффективно, и сетовал, что если бы не распад Советского Союза, «то айфоны и айпады сейчас выпускали бы у нас».

В 2010 году ученого даже предлагали выдвинуть в президенты как единого кандидата от правой и левой оппозиции. Он мог одновременно входить в комитет по получению премии «Глобальная энергия» и получить эту высокую награду, мог критиковать власть — и быть депутатом Госдумы почти четверть века. Он был таким, какими были, пожалуй, все нобелевские лауреаты — не вписывающимся в рамки, а еще — полностью соответствующим завещанию Альфреда Нобеля: принесшим максимум пользы всему человечеству.

О работе и взглядах Жореса Алферова вспоминает Роберт Сурис, академик РАН, заведующий лабораторией ФТИ им А.И. Иоффе РАН:

«Чтобы быть успешным научным работником, необходим спортивный азарт, и у Жореса Ивановича его было в избытке. Другое необходимое качество – это умение напряженно работать, причем получать от этого удовольствие, и у него это качество было замечательно развито. Еще одно умение – увидеть, куда двигаться, и для этого необходим научный бэкграунд. Но быть «кабинетным» ученым, который только сидит среди книг в своей шапочке, для этого недостаточно, надо быть инженером, иметь представление о применениях научных результатов. Жорес Иванович получил на самом деле инженерное образование в Ленинградском электротехническом институте и всегда умел ухватить, что впереди, определить направление.

Еще одно качество – не бояться рисковать. Не бояться ввязываться в большие проекты, и учреждать их. Для этого нужна смелость, и, как говорил сам Жорес Иванович, нужно верить в свою удачу. Он был удачлив! В исследования гетеропереходов, которые в конечном итоге привели к Нобелевской премии, Жорес увлек за собой несколько человек. А это было самое начало. И от лидера, который в это вовлекает людей, за которым идут, требовалось твердо верить в успех. И у него такая вера была, была уверенность в результате, в том, что он продолжит быть «паровозом» всей работы, что люди, которые ему доверились, не прогадают. Еще одна иллюстрация этого качества – симпозиум Nanostructures: Physics and Technology, который Жорес Иванович организовал впервые в 1993 году. Это был чуть ли не первый в мире симпозиум по наноструктурам. Меня он тогда мобилизовал быть программным председателем, а председателями симпозиума были сам Жорес Иванович и Лео Эсаки, который уже был нобелевским лауреатом. И симпозиум получился и пользуется большой популярностью до сих пор. Другим невероятным предприятием в эти тяжелые годы было создание академического университета с лицеем при нем. Это была его инициатива, решить эту задачу было почти невозможно, но ему удалось! Сказались вера в удачу, напор, умение общаться с людьми. В тех условиях это было чудо.

Для нас для всех плохо, что он ушел. Еще лет 15 назад кое-кто говорил, что наука нам не нужна, что технологии мы купим, не понимая, что уровень страны определяется уровнем науки, которая в ней делается. Об этом он не раз говорил, горячо выступал. И эти выступления даже в те времена, когда науку считали ненужной, были очень важными. И еще – Жорес Иванович хорошо знал, что для полупроводниковых дел необходима промышленность, и что ее потеря отрицательно сказывается на развитии науки, ведь все исследования должны быть востребованы. Многие научные результаты возникают в ответ на технические вызовы. И он непрерывно говорил об этом, пытался создать это понимание у высокого начальства. Его авторитет для академии и для науки вообще у нас в стране был очень важен».

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.