EASTMAG - 2010: тренд наноспинтроники

С 28 июня по 2 июля в Институте физики металлов УрО РАН (Екатеринбург) проходил IV Евро-Азиатский симпозиум по проблемам магнетизма «Trends in MAGnetism»: Nanospintronics EASTMAG-2010, организованный отделениями физических наук, нанотехнологий и информационных технологий академии, а также Уральским отделением РАН при поддержке Министерства высшего образования и науки РФ, Российского фонда фундаментальных исследований, фонда «Династия» и компании NT-MDT (Зеленоград).
 

Полностью англоязычное название форума неслучайно — именно на английском проходили все его мероприятия. Принимая такое решение, организаторы руководствовались рядом соображений. Во-первых, внимание к симпозиуму проявили исследователи из 20 стран, а реально приехали из четырнадцати, из них 39 человек из дальнего зарубежья (Великобритания, Канада, Китай, Чехия, Франция, Испания, Швеция и другие), 15 — из ближнего. Всего в симпозиуме участвовало 308 специалистов. Такое представительство уже обязывает быть корректными в общении. Во-вторых, симпозиум, проходящий в год столетия академика С.В. Вонсовского, блестящего физика XX века, автора многих основополагающих идей в науке о магнетизме, был посвящен памяти этого замечательного исследователя. А Сергей Васильевич языки знал, знать их завещал и активно пользовался ими, свободно разговаривая с самыми выдающимися коллегами из других стран, чему появляются все новые документальные подтверждения. В архиве «Науки Урала» долго хранилась анкета отдела кадров, заполненная рукой академика (позже мы передали ее в мемориальный музей-кабинет), где в графе «знание языков» значатся три: английский, французский и немецкий. А недавно биографы обнаружили целый фотоальбом с не публиковавшимися ранее снимками из зарубежных поездок Вонсовского — замечательных иллюстраций его международных связей и авторитета. И в- третьих, что прямо вытекает из второго, среди участников симпозиума было 108 молодых ученых (причем с них брали минимальный оргвзнос), для которых без английского нормальное профессиональное продвижение в современном мире абсолютно невозможно. Хотим мы того или нет, но в естественных науках английский сегодня — язык международного общения, на нем делаются все серьезные доклады, публикуются многие статьи. И такой профессиональный тренинг у себя на родине станет молодежи совсем не лишним для будущей работы — причем вовсе не обязательно в других странах. Наверняка и на улицах супер-иннограда Сколково иностранная речь будет звучать наряду с русской. Кстати, один из его научных руководителей нобелевский лауреат Ж.И. Алферов периодически проводит англоязычные конференции в Санкт-Петербурге и считает это нормальным.
 

Открыли симпозиум, поприветствовав участников, председатель оргкомитета, директор ИФМ академик В.В. Устинов и председатель УрО академик В.Н. Чарушин. Первый доклад о научном наследии С.В. Вонсовского и его связях с современной физикой магнитных явлений сделал доктор физико-математических наук, исследователь творчества Сергея Васильевича В.Ю. Ирхин. Из доклада ясно, что идеи, выдвинутые Вонсовским и его соратником и другом С.П. Шубиным (который был осужден по доносу и расстрелян) еще в 30–40-е годы прошлого века не только не устарели, но продолжают оказывать влияние на сегодняшнюю науку. Уже в первых серьезных статьях коллег была намечена программа на много лет вперед, которая полностью не выполнена до сих пор: построение систематической теории металлов, позволяющей рассматривать их электрические и магнитные свойства одновременно, и выбор подходящей системы приближений. Новые же концепции и модели, «выросшие» на основе прежних, существенно обогащают и изменяют, иногда радикально, классические представления теории твердого тела и магнетизма. При этом современный этап развития физики конденсированного состояния тесно связан с другими передовыми отраслями человеческого знания — физикой ядра и элементарных частиц, космологией, квантовыми технологиями, биологией.
 

Замечательно, что незадолго до начала симпозиума вышел в свет заботливо собранный учениками второй том воспоминаний С.В. Вонсовского «Магнетизм науки» — книга, важная не только для специалистов, но и для всех, кого интересует история познания, люди, делающие эту историю. А все дни работы симпозиума в мемориальном музее-кабинете академика на втором этаже здания ИФМ не прекращался поток посетителей.
 

Теперь — собственно о форуме, его истории и значении. Как пояснил на состоявшемся 28 июня брифинге Владимир Васильевич Устинов (к сожалению, журналистов, несмотря на разосланные приглашения, пришло мало; увы, не балуют наши массовые СМИ вниманием реальную науку), общий смысл англоязычной аббревиатуры EASTMAG буквально расшифровывается как «восточный магнетизм». Идея серии таких форумов зародилась после того, как система конференций по магнетизму, действовавшая в СССР, опять же при активном участии С.В. Вонсовского, распалась, ее просто не стало. То есть специалисты на огромной территории бывшего СССР были лишены возможности встречаться. Тогда как в мире внимание к «магнитной» тематике велико, и оно растет. Регулярно, раз в три года проводится крупнейший в мире форум ISM (International Symposium of Magnetism), куда трудно попасть по конкурсным и финансовым причинам. Есть общеевропейская конференция по магнетизму и магнитным материалам EMMA, есть корейско-японская по физике магнитных материалов. В Москве проводятся Международный симпозиум по магнетизму и конференция «Новое в магнетизме и магнитных материалах». А вот все пространство к востоку от Москвы, где эта тематика исторически была на высоте, оказалось неохваченным. Компенсировать пробел и призван EASTMAG, уже обретающий свои традиции.
 

Первый симпозиум проведен в 2001 году в Екатеринбурге, в ИФМ, второй в 2004 — в сибирском Красноярске совместными академическими и университетскими силами, третий в 2007 — в Казани аналогичным образом и наконец, нынешний, четвертый — снова на уральской земле. От встречи к встрече форум обретает все более четкие контуры. К общему названию EASTMAG теперь добавляется расширение, обозначающее конкретное направление, или тренд развития мировой физики магнетизма, который главным образом обсуждается. В Казани таким трендом был наномасштабный магнетизм, в Екатеринбурге, в 2010 — наноспинтроника. Это — очень молодая, бурно развивающаяся область мировой науки и техники, сулящая человечеству очередной серьезный технологический рывок. Речь идет об управлении поведением спина — микроскопического «волчка», присущего многим элементарным частицам. Вращаясь с огромной скоростью, «волчок» обладает как зарядом, так и магнитным моментом. Управляя направлением спина, можно воздействовать на электропроводность металлов и полупроводников По определению академика Устинова, наноспинтроника — наука о движении спина во внешних электрических и магнитных полях, создаваемых как внешними, так и внутренними источниками. Возможность изучать этот процесс, влиять на его ход открывает огромные перспективы. Так, появятся, и уже появляются, принципиально новые, все более компактные и эффективные устройства для считывания, обработки и хранения информации, наряду с «обычными», электронными транзисторами будут использоваться спиновые, и так далее. Причем «спинтронная революция» может произойти гораздо быстрей, чем представляется даже специалистам. В наше время, подчеркнул Владимир Васильевич, актуальные фундаментальные достижения ученых превращаются в конкретные технологии с немыслимой скоростью. Конкретный пример: в 2007 году двум физикам — французу Альберту Ферту и немцу Питеру Грюнбергу, плодотворно сотрудничающему с ИФМ, — была присуждена Нобелевская премия за открытие эффекта гигантского магнитосопротивления. По прогнозам аналитиков концерна IBM реально открытие должно было найти практическое применение к 2010 году, но аналитики ошиблись почти на десять лет: на Западе это случилось уже в 2001. То же происходит с другими достижениями в наноспинтронике. Когда несколько десятилетий назад закладывались основы этого направления, никто не думал о «практическом выходе», не было самого термина, и вот теперь — мировой бум, настоящий прорыв. Мало того. «Прогнозы — дело неблагодарное, но, думаю, не ошибусь, если предположу, что в дополнение к основе современной технологической цивилизации — электронным приборам появятся спинтронные —более компактные, более надежные, с новыми возможностями, — сказал академик Устинов. — И случиться это может в обозримом будущем — уже лет через десять…»
 

Теоретические и практические аспекты приближения к такому переходу и обсуждались на симпозиуме, один сборник материалов которого составляет более четырехсот страниц. Чтобы вникнуть в детали, профессионалам лучше всего обратиться к нему. Здесь заметим лишь, что, по отзывам специалистов, за эти четыре дня они узнали много действительно нового, актуального, в чем, собственно, и состоит главный смысл научных встреч. Так, большое внимание привлекла представленная белорусскими учеными разработка спинового транзистора, управляемого магнитным полем, интересные сообщения «приехали» из Москвы, Лондона, других городов и стран.
 

Кроме того, симпозиум EASTMAG-2010 имел две особенности, отличающие его от других конференций. Во-первых, параллельно с основной программой в его рамках прошла школа молодых ученых. Задача лекторов здесь была иная, чем у основных докладчиков, представлявших самые свежие результаты: ввести молодежь, работающую в смежных сферах, в сложную проблематику наноспинтроники, дать базовые знания, которые впоследствии позволили бы выйти на высший уровень подготовки. Пример такого «ликбеза для профессионалов» в рамках научного форума — своего рода пионерский. Другая особенность — участникам EASTMAG-2010 была предоставлена уникальная возможность тренинга по магнитной силовой микроскопии. Ведь чтобы исследовать явления и объекты, о которых шла речь, их надо видеть, причем видеть не только структуру, «геометрию», но и магнитные свойства. Уже существуют штучные, доступные далеко не всем (даже в ИФМ своего пока нет) сверхчувствительные приборы, позволяющие при помощи тончайших зондов это делать. И такой прибор — сканирующий зондовый микроскоп NTEGRA — был специально привезен в Екатеринбург из Зеленограда, чтобы каждый желающий специалист, оформив заявку, мог «потренироваться» на своих образцах и получить опыт экспериментатора. Таким образом симпозиум включал в себя не только теоретическую, но и экспериментальную составляющую.
 

Нам тоже любезно предоставили возможность увидеть и сфотографировать чудо исследовательской техники. С виду ничего особенного — просто довольно большой микроскоп, подключенный к компьютеру. С тем лишь отличием от обычного, что по характеристикам, способности «видеть» магнитные поля на атомном уровне он — в числе мировых лидеров. Как и его разработчик, зеленоградская фирма NT - MDT, получившая недавно премию госкорпорации «Роснанотех» за успехи в наукоемком бизнесе. Показательным был разговор с представителем фирмы, кандидатом физико-математических наук Александром Алексеевым. Как оказалось, половину времени Александр трудится в Голландии, имеет более чем реальную возможность перебраться туда навсегда, но делать этого не собирается. На вопрос, почему, он ответил: «Не вижу смысла. Здесь у меня перспективное дело, хороший доход. К тому же дома мне интересней…» У Александра немало знакомых молодых ученых, которые, поработав на Западе, полны решимости вернуться в Россию, увидев здесь перспективу. Значит, если грамотно обеспечить талантливой молодежи будущее, как сделали это в Зеленограде, можно не только остановить пресловутую «утечку», но и наладить возврат мозгов в страну.
 

…Подводя итоги форума, академик Устинов вручил дипломы и памятные подарки признанным лучшими молодым докладчикам Евгению Дулову из Казанского университета, Василию Оглобличеву из ИФМ и Станиславу Волчкову из Уральского госуниверситета. Кроме того, Владимир Васильевич отметил высокое качество представленных материалов, поблагодарил всех участников, персонально — основных организаторов докторов физико-математических наук А.Б. Ринкевича, Н.В. Мушникова, А.П. Носова. Место следующего EASTMAG пока не определено, возможно, это будет снова Сибирь, город Иркутск. В любом случае, — прозвучало в заключение, — симпозиум имеет все шансы укреплять свой авторитет в стране и в мире.
 

Андрей ПОНИЗОВКИН
 

На фото:

выступает академик В.В. Устинов.

Из недавно обнаруженного фотоальбома зарубежных поездок академика С.В. Вонсовского (слева направо): французские физики Е. Берто, Ж.-К. Барбье, С.В. Вонсовский, Р. Потене, Гренобль, 1958 г.

С.В. Вонсовский, британский физик Р. Лауде и его дочь Мириам, конец 50-х гг. XX в.

Александр Алексеев (Зеленоград) работает с микроскопом NTEGRA.

Дискуссия в кулуарах.

Регистрация участников.

Вручение дипломов отличившейся молодежи.

Молодые участники в перерыве между заседаниями.

Общий снимок на память.

Фото В. АРАШКЕВИЧА.