Skip to Content

Свежий номер:

№13-14(1179)

июль 2018



Редакция
Свежий выпуск
Архив
Контакты

Передний край

ОБЪЕКТ МОДЕЛИРОВАНИЯ — МАГНЕТИКИ

На сегодняшний день магнетизм низкоразмерных систем — одно из самых «горячих» направлений фундаментальной физики твердого тела. В Институте физики металлов УрО РАН этой тематикой занимаются сотрудники сектора теории низкоразмерных спиновых систем во главе с доктором физико-математических наук С.В. Стрельцовым. Выпускник физико-технического факультета УГТУ-УПИ (ныне Уральский федеральный университет), Сергей Владимирович трудится в ИФМ с 2001 г. В 34 года защитил докторскую диссертацию, в 2015 г. был избран профессором РАН. Автор публикаций в журналах «Nature Materials», «Proceedings of the National Academy of Science», «Physical Review Letters», «Успехи физических наук». Область его научных интересов — изучение взаимосвязи между орбитальными, спиновыми, зарядовыми и решеточными степенями свободы в соединениях переходных металлов. Ученый разработал теорию орбитально-селективного поведения в низкоразмерных системах, обнаружил новый класс мультиферроиков, предложил микроскопические модели, описывающие взаимосвязь между различными степенями свободы в сложных оксидах и молекулярных магнетиках.
О некоторых из перечисленных результатов мы поговорили с Сергеем Владимировичем.
— Прежде всего вопрос: что такое низкоразмерные системы?
— Низкоразмерными называют системы, которые можно описывать не тремя, как мы привыкли, а меньшим числом координат. Это двумерные (слои), одномерные (цепочки) системы или же точечные объекты. Низкоразмерные системы представляют для науки не меньший интерес, чем трехмерные. О значимости их изучения свидетельствует в частности то, что Нобелевская премия по физике за 2016 г. была присуждена американцам Д. Таулесу, Д. Халдейну и Дж. Костерлицу за теоретическое объяснение необычных свойств двумерных сверхпроводников, сверхтекучих жидкостей, магнитных тонких пленок и цепочек. Изучение низкоразмерного магнетизма представляет как теоретический, так и практический интерес для разработки современных материалов и устройств спинтроники, сенсорной техники, наноэлектроники.
С точки зрения фундаментальной науки низкоразмерные магнетики существенно отличаются от трехмерных систем. Зачастую в них невозможно установление никакого дальнего магнитного порядка (ферро- или антиферромагнетизма), но могут появляться магнитные вихри или в области низких температур может реализоваться особое состояние вещества — спиновая жидкость. В последнее десятилетие ведутся активные работы по созданию памяти на основе таких вихрей, а спиновые жидкости могут использоваться в области квантовых вычислений.

Год: 
2018
Месяц: 
июнь
Номер выпуска: 
12
Абсолютный номер: 
1178
Изменено 26.06.2018 - 11:28

КАК ЗАЖИГАЮТ «АЛМАЗНЫЕ ЗВЕЗДЫ»

В Институте геологии Коми НЦ УрО РАН (Сыктывкар) проводят пионерские исследования уникального вещества алмаза и других форм углерода, воспроизводят процессы их образования в природе и синтезируют в лабораторных условиях. Наши корреспонденты побеседовали об этом с заведующей лабораторией минералогии алмаза ИГ доктором геолого-минералогических наук Татьяной Григорьевной Шумиловой.
— Говорят, некоторые ваши эксперименты можно назвать «зажигательными» в прямом смысле?
— Мы пытаемся понять, как образуется алмаз в недрах Земли, чтобы совершенствовать методы поиска новых алмазных месторождений. В ходе экспериментов мы получили совершенно неожиданные условия, при которых достигались экстремально высокие температуры — порядка 5–10 тысяч градусов по Цельсию. При таких температурах плавится любой материал, они возможны разве что в земном ядре или на поверхности Солнца. Если еще учесть реализованные в наших экспериментах давления, то мы смогли воспроизвести условия, характерные для звезд, в частности для белых карликов.
— Как удалось удержать такие температуры?
— Мы использовали алмазные наковальни с лазерным нагревом, представляющие собой два высококачественных кристалла алмаза, не уступающие по своему качеству ювелирным бриллиантам. Экспериментальный материал зажимается между ними под большим давлением, нагревается и охлаждается. В этих установках алмаз является не только основным рабочим звеном, сквозь него можно в режиме реального времени визуально наблюдать происходящие преобразования вещества и еще проводить измерения. В наших экспериментах удавалось удерживать столь высокие температуры на несколько порядков дольше по времени, чем в любых других прежних опытах со сверхвысокими температурами, например, проводившихся в Объединенном институте высоких температур РАН под руководством академика В.Е. Фортова.

Год: 
2018
Месяц: 
май
Номер выпуска: 
10
Абсолютный номер: 
1176
Изменено 22.05.2018 - 14:55

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ТОМОГРАФИЯ ПРОТИВ КРИЗИСОВ

Вопрос о том, как пережить кризис, актуален для каждого из нас, и каждый решает его по-своему. Для ученого-экономиста это предмет углубленного исследования. Комплексный подход к проблеме разрабатывают сотрудники Центра экономической безопасности Института экономики УрО РАН в рамках гранта РНФ «Информационно-аналитическая система «Антикризис»: диагностика регионов, оценка угроз и сценарное прогнозирование с целью сохранения и усиления экономической безопасности и повышения национального благосостояния России». Но прежде чем говорить о полученных результатах, несколько слов об истории центра, которому в будущем году исполняется 30 лет.
Центр экономической безопасности (ЦЭБ) был создан в Институте экономики УрО РАН в 1989 г. по инициативе академика А.И. Татаркина и при активном участии докторов технических наук Л.Л. Богатырева, Л.И. Мардера, А.Л. Мызина, докторов экономических наук А.А. Куклина и О.А. Романовой, кандидата экономических наук В.И. Яковлева. Тогда в рамках научного обеспечения перевода Свердловской области на территориальный хозрасчет была разработана методика оценки деятельности субъекта РФ, которая стала типовой для России. В 2000-е гг. начались крупные исследования по моделированию социально-экономических процессов регионов России с участием докторов физико-математических наук Э.Г. Альбрехта и Г.П. Быстрая, обогативших экономические исследования математическим инструментарием. Сотрудники центра получили первый среди экономистов патент на изобретение «Способ оценки состояния многопараметрического объекта (варианты), средства вычислительной техники и носитель для осуществления способа». Коллектив ЦЭБ выполнял исследования для Правительства РФ, Совета безопасности РФ, Администрации Президента России, Государственной Думы РФ, для различных федеральных и областных министерств и ведомств, а также для крупнейших предприятий страны. Много внимания уделялось эколого-экономической проблематике.

Год: 
2018
Месяц: 
май
Номер выпуска: 
10
Абсолютный номер: 
1176
Изменено 22.05.2018 - 14:52

УПРОЧНЕНИЕ ГРАФЕНОМ

В марте стало известно, что разработка сотрудников Института высокотемпературной электрохимии УрО РАН включена Роспатентом в перечень «100 лучших изобретений России» за 2017 год. Это металлические композиты на основе алюминиевой матрицы, упрочненной графеном — да, тем самым знаменитым графеном, за новаторские исследования которого бывшие российские, а ныне британские ученые Андрей Гейм и Константин Новоселов получили Нобелевскую премию по физике 2010 года. Об удивительной истории уральского синтеза графена и уникальных свойствах алюминий-графеновых композитов мы поговорили с автором разработки — заведующей лабораторией химических источников тока ИВТЭ, доктором химических Людмилой Августовной Елшиной.
Напомним читателю, что композит — это материал, который состоит из пластичной основы (матрицы) и наполнителей, благодаря чему полезные свойства входящих в него компонентов приобретают новое качество. Сегодня большинство используемых нами материалов являются композиционными, поскольку возможности чисто природных веществ человечеством уже исчерпаны. Всем известный пример композита — железобетон, строительный материал из бетона и стали, запатентованный в 1867 г. Жозефом Монье.

Год: 
2018
Месяц: 
апрель
Номер выпуска: 
8
Абсолютный номер: 
1174
Изменено 24.04.2018 - 14:22

УЧЕНЫЕ УРАЛЬСКОЙ ОБСЕРВАТОРИИ ОТКРЫЛИ «ВТОРОЙ ЮПИТЕР»

Участники международного проекта, который реализуется Коуровской астрономической обсерватории УрФУ, обнаружили новую планету вне Солнечной системы. Один из четырех кандидатов в экзопланеты оказался так называемым «горячим Юпитером».
«Найденная планета получила название KPS-1b. Она обращается вокруг звезды, похожей на Солнце, с периодом 40 часов. Масса и размеры KPS-1b близки к характеристикам Юпитера, но расположена она очень близко к своей звезде, из-за чего температура ее атмосферы намного выше, чем у газового гиганта Солнечной системы», — рассказали в пресс-службе вуза.
Над открытием работали астрономы из Бельгии, США, Англии, Франции, Нидерландов, Турции, Португалии, Литвы, Италии и Канады. Итоговый совместный труд был опубликован в научном журнале Publications of the Astronomical Society of the Pacific, который издается в Штатах.
«Программное обеспечение для анализа данных и поиска кандидатов в экзопланеты было разработано в УрФУ. Последующие наблюдения кандидатов проводились в том числе российскими телескопами в Пулковской и Тункинской обсерваториях, а также — в Специальной астрофизической обсерваториии РАН. Спектральные наблюдения, позволившие узнать массу экзопланеты, были получены в обсерватории Верхнего Прованса», — подчеркнули в уральском вузе.

Год: 
2018
Месяц: 
апрель
Номер выпуска: 
8
Абсолютный номер: 
1174
Изменено 24.04.2018 - 14:17

БРОСИТЬ ВЫЗОВ ДИАБЕТУ

Всемирная организация здравоохранения зафиксировала, что с 1980 по 2014 год распространенность сахарного диабета возросла четырехкратно. Прогнозы неутешительны: в будущем рост заболеваемости продолжится, и к 2030 году диабет будет в пятерке основных причин смертности в мире. Существующие методы лечения этого заболевания рассчитаны на замещение функций поджелудочной железы, но не на ее восстановление.
Изменить подход к решению проблемы задумали ученые Уральского федерального университета и Института иммунологии и физиологии УрО РАН. Они испытывают новые вещества, запускающие регенерацию клеток этого важного органа. Проект был поддержан грантом РНФ. Подробнее об экспериментах корреспондент «НУ» поговорил с руководителем проекта заведующей кафедрой медицинской биохимии и биофизики УрФУ и лаборатории морфологии и биохимии ИИФ УрО РАН доктором биологических наук Ириной Даниловой и ответственным исполнителем доцентом кафедр иммунохимии и медицинской биохимии и биофизики УрФУ кандидатом медицинских наук Виктором Емельяновым.
Ирина Данилова: Исследования по этой теме мы ведем с 2007 года. А Виктор Владимирович Емельянов, который совмещает работу практикующего врача-эндокринолога с научно-преподавательской деятельностью в УрФУ, начал заниматься проблемой сахарного диабета еще раньше. Таким образом, в нашей работе органично сочетаются фундаментальная наука и клинический опыт.

Год: 
2018
Месяц: 
март
Номер выпуска: 
6
Абсолютный номер: 
1172
Изменено 30.03.2018 - 11:48

ЛЕС И КЛИМАТ

Дендроклиматическая тематика традиционна для Института экологии растений и животных УрО РАН. Уральские дендрохронологи построили для Полярного Урала и прилегающих к нему территорий сотни древесно-кольцевых хронологий длительностью от 200 до 800 лет, а для отдельных регионов, например, для Ямала, где в вечной мерзлоте остатки деревьев сохраняются длительное время, — протяженностью в несколько тысячелетий. Изучали они также взаимосвязь между современным потеплением климата на  Севере Евразии и сдвигом верхней границы леса в Уральских горах.
Сейчас в ИЭРиЖ исследования климатических изменений развиваются в частности в рамках проекта РНФ «Климатогенная динамика древесной растительности в горах Субарктики России и ее влияние на изменение запасов углерода на локальном и региональном уровнях», стартовавшего в минувшем году. Из 10 его участников большинство — сотрудники ИЭРиЖ, двое представляют Уральский государственный лесотехнический университет, один — МГУ им. М.В. Ломоносова. Среди грантополучателей 3 доктора наук — П.А. Моисеев, С.Г. Шиятов, В.В. Фомин, 7 из 10 — молодые ученые. О задачах и перспективах проекта мы поговорили с руководителем авторского коллектива ведущим научным сотрудником ИЭРиЖ Павлом Александровичем Моисеевым.
— Можно сказать, что горные системы служат модельным объектом для изучения климатических изменений?
— По данным Межправительственной группы экспертов по изменению климата средняя температура поверхности Земли с 1880 по 2012 г. повысилась на 0,85°С, и наиболее значимые изменения произошли в полярных и высокогорных районах. Этим и объясняется интерес к изучению реакции северных и высокогорных экосистем и их отдельных компонентов на изменения климата. Растительные сообщества высокогорий существуют в экстремальных климатических и почвенно-грунтовых условиях и поэтому очень чувствительны к любым изменениям. Границы растительных поясов в горных районах находятся на коротком расстоянии друг от друга, и вызванные изменением климата сдвиги растительных рубежей здесь особенно заметны. Все это мы наблюдаем на Полярном Урале, где уральские дендрохронологии проводят исследования с 1960-х годов.

Год: 
2018
Месяц: 
январь
Номер выпуска: 
1-2
Абсолютный номер: 
1168
Изменено 25.01.2018 - 13:06

ДВЕ ВСТРЕЧИ В ИЭ

Преодолеть уровень статистической погрешности
В Институте экономики УрО РАН побывал академик Виктор Меерович Полтерович. Блестящий экономист, математик, заместитель директора Московской школы экономики МГУ, сотрудник Центрального экономико-математического института РАН, президент Новой экономической ассоциации в числе немногих отечественных специалистов признан на Западе, состоит в Вольном экономическом обществе и Европейской академии, а также в исполкоме Международной экономической ассоциации, был членом редколлегии международных журналов «Econometrica», «Journal оf Mathematical Economics», «Mathematical Social Sciences». 
Перед сотрудниками Института экономики гость выступил с докладом «Институты догоняющего развития и стратегии модернизации российской экономики», подготовленным на основе анализа программы институционального развития российской экономики на ближайшее десятилетие и изучения опыта нескольких быстро развивающихся стран.
По словам академика, платформа вышеупомянутой программы основана на трех моделях, представленных Центром социального развития (А.Л. Кудрин), Институтом экономического роста (Столыпинский клуб, Б.Ю. Титов) и Министерством экономического развития РФ (М.С. Орешкин). Они существенно различаются между собой, отображают разные подходы, но имеют и общие элементы, а в последнее время даже происходит их сближение. Однако до сих пор многие проблемы реального институционально-экономического развития страны до сих пор остаются «на развилке» и принципиально не решены.

Год: 
2017
Месяц: 
декабрь
Номер выпуска: 
24
Абсолютный номер: 
1167
Изменено 25.12.2017 - 15:17

ИВТЭ: ДОРОГА МОЛОДЫМ

Вопреки частым сетованиям на то, что выпускники вузов не идут в науку, в некоторых академических институтах молодежи очень даже много, причем талантливой, активной и успешной. Например, в Институте высокотемпературной электрохимии УрО РАН многие лаборатории возглавляют исследователи до 40 лет, а новым директором в нынешнем сентябре стал 32-летний доктор наук, лауреат премии губернатора Свердловской области для молодых ученых М.В. Ананьев.
Вторую губернаторскую молодежную премию получил в этом году старший научный сотрудник лаборатории твердоксидных топливных элементов ИВТЭ, кандидат химических наук Д.А. Осинкин за разработку и исследование высокоактивных электродов для энергоустановок на основе тверооксидных топливных элементов (ТОТЭ). Он также стипендиат Президента РФ и руководитель проектов РФФИ и РНФ, направленных на разработку новых электродных материалов для ТОТЭ. Есть у Дениса и опыт взаимодействия с европейскими партнерами. В 2011–2013 гг. он участвовал в Седьмой рамочной программе Евросоюза SOFC-life, был основным исполнителем по направлению, в рамках которого исследовались деградационные процессы в никель-керамических материалах.

Год: 
2017
Месяц: 
ноябрь
Номер выпуска: 
22
Абсолютный номер: 
1165
Изменено 24.11.2017 - 16:10

О БЕСКОНЕЧНО МАЛЫХ ПО БОЛЬШОМУ СЧЕТУ

Одноклеточные животные, относящиеся к подцарству простейших (их латинское название Protozoa произошло от греческих слов, означающих «первый» и «живое существо»), нечасто становятся «героями» научно-популярных публикаций. А между тем простейшие, открытые в конце XVII века изобретателем микроскопа Антони ван Левенгуком, обладают огромным видовым разнообразием. Хотя тело их состоит из одной клетки, у них, как и у сложноорганизованных организмов, есть полноценный обмен веществ, они чутко реагируют на колебания параметров среды, способны к половому и бесполому размножению. В природе простейшие выполняют важные экологические функции: регулируют биомассу бактериальных популяций, служат пищей для микроскопических беспозвоночных, мальков рыб, в качестве симбионтов многоклеточных животных участвуют в круговороте органики. Некоторые их представители (плазмодии, трипаносомы и другие паразиты) являются возбудителями опасных заболеваний человека и животных. В силу всего этого простейшие — объект пристального внимания микробиологов.
В Институте клеточного и внутриклеточного симбиоза УрО РАН (г. Оренбург) биоразнообразие простейших в природных водоемах и симбиоз простейших с бактериями исследует группа кандидата медицинских наук А.О. Плотникова, который одновременно возглавляет институтский центр коллективного пользования, появившийся в ИКВС в 2014 г. Благодаря основному прибору центра — автоматизированной системе высокопроизводительного секвенирования — оренбургские микробиологи расширили методологию своих исследований и перешли на новый уровень анализа данных.

Год: 
2017
Месяц: 
ноябрь
Номер выпуска: 
21
Абсолютный номер: 
1164
Изменено 13.11.2017 - 15:30
RSS-материал


2012 © Российская академия наук Уральское отделение
620990, г. Екатеринбург, ул. Первомайская, 91
makarov@prm.uran.ru +7(343) 374-07-47