|
Высокое давление в Карлсруэ |
|
Летом 2005 в Карлсруэ (Германия)
сотрудники Института физики металлов УрО РАН В.В. Щенников и С.В. Овсянников
приняли участие в 20-й Международной конференции и совмещенной с ней 43-й
Европейской конференции по высоким давлениям в физике, технике, химии и
биологии, и теперь, по прошествии времени на осмысление увиденного, делятся
своими впечатлениями.
…Опытные докладчики (в частности, Н. Паркинсон
в своей книге) рекомендуют писать отчеты о своих поездках задолго до их
начала или даже вовсе вместо них, но авторы данной статьи придерживаются
явно «устаревших» традиций. Как правило, подготовка к конференции начинается
у нас примерно за полгода до ее начала, а работа с материалами продолжается
весь последующий год.
Конференция проходила в центре Карлсруэ под
председательством директора Института технической физики профессора Экхарда
Динжуса. Примерно 170 участников из 28 стран представили 140 устных и 200
стендовых докладов. Традиционными темами устных и стендовых сессий были:
фазовые переходы, уравнение состояния и динамика решетки, свойства
материалов при высоком давлении, синхротронные и структурные исследования,
синтез новых материалов, геологическая и планетарная наука, биотехнологии,
новые методики и оборудование и т.д. Специальные сессии были посвящены новым
актуальным проблемам — сверхтвердым материалам, клатратам, коррелированным
электронным системам, наноструктурным материалам и современной шкале
давлений. Основное внимание с нашей стороны привлекли доклады, близкие по
тематике нашей группе и институту в целом. Поездка финансировалась за счет
дорожного и инициативного проектов РФФИ.
Трудно отделить личные впечатления от
восприятия чисто научной информации, поскольку и председатель, и большинство
докладчиков были нам хорошо знакомы по Гордоновским конференциям и
предыдущим симпозиумам по высоким давлениям, да и научные интересы не раз
пересекались.
В пленарном докладе профессора Гарвардского
университета (Бостон, США) И. Силверы обсуждались фазовые диаграммы водорода
и его изотопов в диапазоне мегабарных давлений. Автор является одним из
лидеров в исследованиях водорода при сверхвысоком давлении. Обсуждалась и до
сих пор нерешенная в стационарных условиях проблема получения металлического
водорода, который, согласно последним теоретическим расчетам, может
представлять собой сверхтекучую сверхпроводящую жидкость электронов и
протонов при давлении выше 400 ГПа (4 Мбар). В пленарном докладе профессора
Р. Хэмли из Геофизической лаборатории Института Карнеги (Вашингтон) был
сделан обзор фундаментальных результатов в физике, химии, технологии,
планетарной науке и биологии, полученных при предельно высоких статических
давлениях до 300 ГПа (3 млн атмосфер) сотрудниками этой группы, костяк
которой составляют выходцы из РАН. В связи с развитием химических методов
получения крупных монокристаллов алмазов, сделан прогноз о получении новых
существенных результатов в ближайшее время с использованием алмазных
наковален.
Профессор А. Сегура из Университета Валенсии
представил проблему корреляции спектроскопических и транспортных
экспериментов при высоком давлении на примере полупроводников III–VI и II–VI
групп. Транспортные свойства в ряде случаев более чувствительны к изменениям
электронной структуры под давлением по сравнению с оптическими или
структурными свойствами. Только в оптических эффектах, напрямую связанных с
транспортными свойствами (сдвиг Бурштейна-Мосса, поглощение свободными
носителями, плазменное отражение), удается наблюдать корреляцию с данными
электросопротивления и эффекта Холла. В работах нашей группы, в том числе
представленных на этой конференции, проблема кажущегося противоречия разных
эффектов получила простое математическое объяснение в рамках модели
многофазных систем с варьируемой конфигурацией включений, описывающей
свойства твердого тела в области фазовых переходов.
В докладах проф. Нагары с соавторами
(Университет Осаки, Япония) проводился расчет из первых принципов
электронной и кристаллической структуры элементов, привлекших внимание
исследователей в последнее время — йода и лития, где были обнаружены
необычные фазовые превращения. Так, литий при давлении выше 40 ГПа переходит
в состояние с низкой электропроводностью (она падает в 400 раз). Авторами
работ получены оригинальные результаты о поведении фононной и электронной
подсистем этих элементов под давлением.
Коллектив исследователей из Парижского
университета, Европейского синхротронного центра в Гренобле, Центра
экстремальных воздействий (Эдинбург, Великобритания) и Лаборатории Леона
Бриллюэна (Франция) представил совместный доклад, посвященный исследованию
структурных превращений при высоком давлении в халькогенидах свинца. Хотя
эти фазовые переходы и были установлены П.В. Бриджменом еще 65 лет назад по
электрическим и объемным измерениям, тем не менее до 2005 года структура
фазы высокого давления была определена лишь приближенно. С помощью
тщательных измерений на двух синхротронных источниках во Франции и в Англии
удалось установить эту структуру. Ознакомление с этими результатами на
конференции из «первых рук» помогло нам завершить исследования структуры фаз
высокого давления у тройных кристаллов этого типа, которые проводились в
течение двух лет в Синхротронном центре СО РАН при активном участии молодых
сотрудников СО РАН Андрея Манакова и Анны Лихачевой. Отметим, что установка
для структурных исследований под давлением в Синхротронном Центре была за
это время оснащена современным оборудованием — в какой-то мере по нашему
предложению и благодаря поддержке руководства Синхротронного Центра.
Совместные исследования структурных свойств материалов при сверхвысоком
давлении продолжаются и в настоящее время в рамках инициативных проектов
РФФИ и интеграционного гранта СО РАН.
На конференции состоялось очередное присуждение
золотой медали им. П.В. Бриджмена за работы в области высоких давлений. На
этот раз ее был удостоен директор Института физики высоких давлений РАН,
член-корреспондент РАН С.М. Стишов за открытие плотной модификации двуокиси
кремния — «стишовита», а также за нейтронные исследования при давлениях до
26 ГПа. Уже после закрытия конференции были проведены экскурсии в Институт
технической химии, Институт физики конденсированного состояния, Институт
технической физики и Институт синхротронных исследований Научного Центра
Карлсруэ.
Организаторы хорошо продумали и культурную
программу. Конференция проходила по соседству с большим парком, засаженным
розовыми кустами множества сортов высотой до 3 метров. Там же расположен и
зоопарк с экзотическими животными - слонами, бегемотами, жирафами,
пингвинами, белыми медведями и т.д. Вместо решеток и клеток — каналы и
другие естественные преграды, поэтому создавалось впечатление, что звери
практически свободны. Павлины, естественно, разгуливали по дорожкам наравне
с посетителями. Проводились экскурсии по городу и окрестностям Карлсруэ, в
соседний Баден-Баден — известный лечебный курорт, и также во французский
Страсбург. У подножья гор в окрестностях Баден-Бадена удивительно было
видеть поросли молодого бамбука; в искусственных прудах с проточной водой
плескалась и высоко выпрыгивала против течения струящейся воды крупная
форель.
Предстоящая реорганизация РАН никак не
обсуждалась научным сообществом, однако реакция различных научных учреждений
Европы, Америки и Азии оказалась на удивление одинаковой – после конференции
хлынул поток предложений для наших «постдоков» (то есть ученых, уже имеющих
докторскую степень) с оплатой, в несколько раз превышающей запланированный
«предельный» уровень. Наиболее перспективные (и не только в части оплаты)
предложения адресованы активным молодым сотрудникам с опытом работы с
современной техникой и программным обеспечением. Научные исследования
развиваются, как известно, во многом благодаря энтузиазму именно этой
категории. Судя по приглашениям, каждый университет или институт как Запада,
так и Востока, проводит собственную научную и кадровую политику. На этом
фоне планируемые мероприятия по сокращению численности сотрудников РАН
кажутся по меньшей мере странными.
Работа в мировых центрах на уникальных
установках, безусловно, и привлекательна, и полезна для молодого
исследователя, к тому же она дает возможность развивать научное
сотрудничество и участвовать в конференциях. Благодаря мощным
экспериментальным возможностям международных центров и интенсивной работе,
некоторым нашим коллегам — выходцам из московских учреждений РАН — в
короткий срок удалось получить действительно выдающиеся результаты. В их
числе стоит упомянуть М. Еремца, В. Стружкина, А. Гончарова. Выходцы из
Индии и Китая, работающие на Западе, передают опыт у себя дома. В отличие от
этих стран, у нас не существует программ финансовой и административной
поддержки «возвращения» своих специалистов — по крайней мере, авторам они
неизвестны. Тогда как даже в развитых европейских странах, где научный
«рынок» и так переполнен выходцами с «востока», стажировка в мировых центрах
(в том числе в США) дает преимущества при общем конкурсе на получение
позиции, а также позволяет использовать специальные программы для финансовой
поддержки собственных «возвращающихся» специалистов.
cлева направо: В.В. Щенников, заведующий
лабораторией Института минералогии и физики конденсированных сред Парижского
Университета проф. Ален Полиан (Alain Polian), С.В. Овсянников.
Фото в центре — участники конференции на
смотровой площадке в Карлсруэ, слева направо: В.В. Щенников, проф. В. Неллис
(W. Nellis) из Ливерморской национальной лаборатории (США), председатель
Дагестанского НЦ, директор Института физики, член-корреспондент РАН, проф.
И.К. Камилов, проф. Гарвардского Университета (Бостон, США) И. Сильвера (I.
Silvera), жены участников конференции.
|
