Передний край

— 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.

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.

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.

— 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.

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.

— Давайте начнем с разъяснения того, что означает термин «стехиометрия» (от древнегреческих слов στοιχεῖον «элемент» и μετρέω «измерять»). Это система законов и правил, позволяющих рассчитывать состав веществ и количественные соотношения между их массами в химических реакциях. Открытие законов стехиометрии положило начало химии как точной науке. В стехиометрических соединениях химические элементы присутствуют в строго определенных целочисленных (кратных) соотношениях. Их еще называют дальтонидами в честь знаменитого британского ученого Джона Дальтона, сформулировавшего закон кратных отношений. Примером стехиометрического соединения может служить ионное соединение NaCl (каменная соль) или ковалентное соединение SiC (карбид кремния), а также многие другие неорганические и органические вещества.

Суперкомпьютерный центр коллективного пользования был организован в ИММ УрО РАН в 2010 году. Это стало возможным благодаря предшествующему развитию параллельных технологий, инициированному в 1990-е годы академиками В.К. Левиным (НИИ «Квант»), А.В. Забродиным (Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН), тогдашним директором ИММ УрО РАН А.Ф. Сидоровым, возглавлявшим в те годы РАН Ю.С. Осиповым.

Под патронажем Уральского отделения РАН суперкомпьютерный центр получал регулярное финансирование, что позволяло постоянно наращивать мощность «Урана». Рекордная сумма — 55 млн рублей — была выделена на его модернизацию в 2011 году, и в результате к 2013 г. производительность кластера увеличилась на порядок, с 20 до 216 терафлопс. Специалисты суперкомпьютерного центра при выборе программного обеспечения ориентировались прежде всего на задачи, которые решали академические ученые, и число пользователей постоянно росло.