Памяти академика Ю.А. Изюмова

Институт физики металлов Уральского отделения Российской академии наук, все научное сообщество понесли тяжелую утрату — 20 июля на 78-м году жизни скончался Юрий Александрович Изюмов, всемирно известный ученый, глава уральской научной школы физиков-теоретиков, действительный член Российской академии наук, лауреат Государственной премии СССР, доктор физико-математических наук, профессор, научный руководитель отдела теоретической и математической физики.
 

Всю свою жизнь Ю.А. Изюмов провел на Урале. Родился в Свердловске, окончил Уральский госуниверситет и аспирантуру при кафедре теоретической физики. С 1959 года и до конца своих дней Юрий Александрович работал в Институте физики металлов УрО РАН, многие годы возглавлял созданную им лабораторию теории твердого тела, преобразованную затем в отдел математической и теоретической физики, был председателем научного совета ИФМ по проблеме «Электронные свойства конденсированных сред».
 

Становление Ю.А. Изюмова как ученого началось задолго до прихода в ИФМ. Еще в школьные годы он проявил серьезный интерес к познанию окружающего мира. Большая любознательность способствовала тому, что он активно участвовал в работе географического общества «Глобус» Свердловского дворца пионеров. Новые знания, навыки проведения исследований, ответственное отношение к поиску научной истины дало ему знакомство со многими неординарными, талантливыми педагогами- энтузиастами. Встреча с ними определила выбор его профессиональной судьбы. Окончив свердловскую школу №1 с золотой медалью, он поступил в 1951 году на физико-математический факультет Уральского госуниверситета им. А.М. Горького. С первых дней учебы Юрий Александрович стал ярким лидером среди студентов, благодаря таланту и трудолюбию он успешно осваивал не только программу общей физики, но одновременно и сложные проблемы теоретической физики, посещая в начале своего студенчества лекции для старшекурсников. Его увлекали проблемы квантовой механики, и он поступил в аспирантуру к С.В. Вонсовскому, став его учеником, а затем и сотрудником.
 

Успешно окончив аспирантуру, Юрий Александрович начал работать в ИФМ, где в 1960 году защитил кандидатскую диссертацию под названием «Некоторые вопросы спин-волновой теории ферромагнетизма». Эта работа была связана с изучением элементарных возбуждений ферромагнетиков и особенно ферромагнитных металлов. В одном из отзывов на научную работу Юрия Александровича С.В. Вонсовский отметил, что «уже в аспирантуре у Ю.А. Изюмова сложились те особенности, которые характерны для всего последующего научного творчества. Среди них главное — стремление строго математически решить задачи, используя для этого современные математические методы квантовой теории, прежде всего метод температурных функций Грина».
 

Самостоятельная научная работа Юрия Александровича началась с развития теории рассеяния медленных нейтронов в магнитоупорядоченных кристаллах. Эта проблема была очень важной для созданной в ИФМ по инициативе С.В. Вонсовского лаборатории магнитной нейтронографии, сотрудником которой тогда был Изюмов. Лаборатория вскоре стала проводить эксперименты на базе исследовательского реактора ИВВ-2М. Сотрудники изучали структуру и динамику неупорядоченных кристаллов, в том числе подверженных радиационному воздействию, сверхпроводящих и магнитных материалов. В 1966 году вышла в свет его книга «Магнитная нейтронография» (совместно с Р.П. Озеровым), которая была первой в мире монографией по этой тематике. Уже в 1967 году Юрий Александрович защитил докторскую диссертацию.
 

Ю.А. Изюмов внес выдающийся вклад в развитие магнитной нейтронографии. Совместно с В.Е. Найшем, В.Н. Сыромятниковым, С.П. Петровым им было показано, что два этапа магнитной нейтронографии, состоящих в определении волнового вектора структуры по системе магнитных брэгговских пиков, а затем ориентации магнитных атомных моментов по интенсивности магнитных рефлексов, получают большую надежность, если использовать теорию симметрии кристаллов в форме неприводимых представлений пространственных федоровских групп. В этом случае нет необходимости использовать группы магнитной симметрии, такие как шубниковские группы черно-белой симметрии, или их обобщение — цветные группы. Аппарат неприводимых представлений пространственной группы оказывается универсальным для любых векторов, как лежащих в симметричных точках зоны Бриллюэна, так и вне их, поэтому соизмеримые и несоизмеримые структуры описываются единообразно. Ю.А. Изюмов совместно с В.М. Лаптевым развил теорию рассеяния поляризованных нейтронов на сложных магнитных структурах, получил точное решение задачи о дифракции нейтронов на солитонной решетке. На основе разработанного Юрием Александровичем и его учениками подхода в Польше был издан фундаментальный справочник по магнитным структурам с симметрийным анализом каждой из них. В 1986 году Ю.А. Изюмову в составе авторского коллектива была присуждена Государственная премия СССР за создание теории рассеяния поляризованных нейтронов на сложных магнитных структурах.
 

Последнее направление переплетается с циклом работ по теории фазовых переходов в магнитоупорядоченных кристаллах. Юрий Александрович выдвинул идею обменных мультиплетов и разработал приложение этой идеи к фазовым переходам в магнитных системах. Данный цикл работ обобщен в его монографии (совместно с В.Н. Сыромятниковым) «Фазовые переходы и симметрия кристаллов», изданной у нас и за рубежом.
 

Еще одним фундаментальным направлением в исследованиях Ю.А. Изюмова была квантовая теория магнетизма. В 60-х годах прошлого столетия в сотрудничестве с М.В. Медведевым была создана теория магнитоупорядоченных кристаллов с примесями. Было предсказано квазилокальное состояние в магнонном спектре кристалла со слабо связанной примесью. Было получено точное решение задачи о двух примесных атомах с антиферромагнитной связью, расположенных в ферромагнитной матрице. Это решение позволило объяснить некоторые аномальные физические свойства сплавов со смешанными обменными взаимодействиями.
 

Юрий Александрович внес большой вклад и в развитие математического аппарата в теории магнитных систем. В конце 60-х годов XX века совместно с Ф.А. Кассан-Оглы и Ю.Н. Скрябиным был развит удобный для применения вариант диаграммной техники для спиновых операторов, а позднее при участии Ю.Н. Скрябина и Б.Н. Летфулова для операторов, вводимых при исследовании сильно коррелированных электронных систем (так называемые X-операторы Хаббарда). Основные математические трудности для спиновых и X-операторов связаны с тем, что их коммутаторы не являются с-числами, а определяются некоторым другим спиновым или X-оператором соответственно. Поэтому диаграммные представления аналитических рядов теории возмущения, скажем, в модели Хаббарда, неоднозначны, что приводит к трудностям в практической работе с диаграммными рядами. Для их преодоления Ю.А. Изюмов разработал метод производящего функционала для спиновых и сильно коррелированных систем. Идея метода состоит в том, чтобы рассматривать изучаемую систему в присутствии внешних полей, флуктуирующих в пространстве и во времени. В рамках этого подхода Ю.А. Изюмовым сформулировано «обобщенное приближение хаотических фаз», позволившее решить задачу о флуктуациях продольного компонента спина в изотропном ферромагнетике, построить магнитную фазовую диаграмму для сильно коррелированных моделей металла.
 

С появлением нового подхода для анализа сильно коррелированных систем, называемого динамической теорией среднего поля, в ИФМ проводятся теоретические расчеты сильно коррелированных веществ на ее основе. Результаты этих исследований обобщены в монографии Ю.А. Изюмова и В.И. Анисимова «Электронная структура соединений с сильными корреляциями», вышедшей в 2008 году.
 

Большое внимание Юрий Александрович уделял исследованию сверхпроводящих свойств материалов. В известной книге С.В. Вонсовского, Ю.А. Изюмова и Э.З. Курмаева «Сверхпроводимость металлов, их сплавов и соединений» (1977) была проанализирована проблема сосуществования сверхпроводимости и ферромагнетизма. В последние годы совместно с казанскими коллегами создана теория F/S-систем, составленных из слоев ферромагнетика и сверхпроводника. В 2006 году был открыт новый класс сверхпроводников на основе FeAs-соединений. Ю.А. Изюмов и его коллеги, исходя из рентгенографических исследований и численных расчетов на базе приближения локальной плотности и динамической теории среднего поля, сделали вывод о том, что эти сверхпроводники в отличие от купратов не относятся к классу сильно коррелированных систем. В 2009 году вышла в свет монография Ю.А. Изюмова (совместно с Э.З. Курмаевым) «Высокотемпературные сверхпроводники на основе FeAs-соединений», в которой проанализированы физические свойства и электронные модели этих сверхпроводников.
 

Одна из важных особенностей научного творчества Юрия Александровича — стремление к обобщению материала в тех областях, в которых он работал. Он автор 15 монографий, многие из которых изданы за рубежом, более двух десятков монографических обзоров и сотен научных статей. Ю.А. Изюмов был председателем Объединенного ученого совета по физико-техническим наукам УрО РАН, членом президиума УрО РАН, ряда научных советов, редколлегий отечественных и международных физических журналов. Юрий Александрович не ограничивался только рамками научных исследований. Он долгое время преподавал в Уральском госуниверситете, подготовил 6 докторов наук. В 2007 году за высокие научные достижения, большой вклад в развитие теоретической физики на Урале и подготовку высококвалифицированных кадров Ю.А. Изюмов был награжден Золотой медалью имени С.В. Вонсовского.
 

Заслуги Ю.А. Изюмова отмечены многими правительственными наградами, в том числе медалью «За доблестный труд» (1970), Орденом Трудового Красного Знамени (1983), медалью «Ветеран труда» (1986), Орденом «Знак почета» (2004). Самоотверженная работа Юрия Александровича Изюмова на благо науки всегда будет служить примером для сотрудников института, а память о нем останется навечно в наших сердцах.
 

Коллеги, товарищи, друзья
 

От редакции: Для «Науки Урала» уход Юрия Александровича — большая, невосполнимая утрата. Газету, практически всех журналистов связывала с ним многолетняя творческая и человеческая дружба. Академик Изюмов живо откликался на наши предложения, сам приносил замечательные тексты — путевые очерки, размышления о науке, комментарии современных тенденций в физике, многие из которых потом вошли в его книги. Иногда мы спорили на мировоззренческие темы. Изюмов, настоящий интеллигент, оставаясь при своем мнении, всегда сохранял уважение к мнению оппонента. С последней нашей совместной работой — статьей «Год Боголюбова» («НУ», № 28 2009 г.), он торопил, видимо, предчувствуя серьезную болезнь. Нам всегда будет очень не хватать его компетентных суждений, доброй, немного лукавой улыбки, а «наукоуральские» публикации Юрия Александровича останутся в числе образцов популяризаторской работы большого ученого.