Андрей ойыны Нобель сыйлығы. Андре Гейм. Өмірбаяны. Фотосуреттер. Андрей Гейм Сергеевті Ресей ғылым академиясының президенті болып сайлануымен құттықтады
) - ресейлік физик, Лондон корольдік қоғамының мүшесі (2007), екі өлшемді материал графенмен эксперименттер үшін физика бойынша Нобель сыйлығының лауреаты (2010), Манчестер университетінің профессоры.
Андрей Гейм орыстандырылған немістердің отбасында дүниеге келген, оның ата-анасы инженер болған. Андрей Нальчикте өсті, оның әкесі 1964 жылдан бастап Нальчик электровакуум зауытының бас инженері болып жұмыс істеді. 1975 жылы Андрей Гейм орта мектепті алтын медальмен бітіріп, КСРО атом өнеркәсібі үшін кадрлар дайындайтын Мәскеу инженерлік физика институтына түсуге тырысты. Орыс емес ұлт оған MEPhI студенті болуға мүмкіндік бермеді, Андрей Нальчикке оралды, әкесімен бірге зауытта жұмыс істеді. 1976 жылы Мәскеу физика-техникалық институтының жалпы және қолданбалы физика факультетіне оқуға түсті. Мәскеу физика-техникалық институтын үздік бітіргеннен кейін (1982), Гейм аспирантураға қабылданды, 1987 жылы физика-математика ғылымдарының кандидаты дәрежесін алды. КСРО ҒА Қатты дене физикасы институтында (Мәскеу облысы Черноголовка) ғылыми қызметкер болып жұмыс істеді, 1990 жылы шетелге кетті, 1994 жылы Нидерландының Ниймеген университетінің профессоры болды, Голландия азаматтығын алды. 2001 жылдан бастап А.Қ. Ойын Ұлыбританияда қоныстанды, Манчестер университетінің профессоры, конденсацияланған заттар физикасы тобының жетекшісі болды.
Ғалымның ғылыми ізденістерінің негізгі бағыты қатты денелердің қасиеттері, атап айтқанда диамагнетиктер болды. Ол диамагнитті левитация бойынша тәжірибелерімен танымал болды. Мысалы, «ұшатын бақа» эксперименті 2000 жылғы Шнобель сыйлығымен марапатталды - Нобель сыйлығының комикс аналогы, ғалымдардың ең пайдасыз жетістіктері үшін жыл сайын беріледі. Соған қарамастан, Геймнің ғылыми беделі өте жоғары болды, ол әлемдегі ең көп сілтеме жасалған физиктердің біріне айналды. 2004 жылы А.Қ. Ойын өзінің шәкірті Константин Новоселовпен бірге Science журналында мақала жариялады, онда ол көміртегінің моноатомдық қабаты болып табылатын жаңа материал - графенмен эксперименттерді сипаттады. Кейінгі зерттеулер барысында графеннің бірқатар ерекше қасиеттері бар екені анықталды: жоғары беріктік, жоғары электр өткізгіштік және жылу өткізгіштік, жарыққа мөлдір, бірақ сонымен бірге гелий молекулалары арқылы өтпейтіндей тығыз - ең кішкентай белгілі. молекулалар. Бұл жаңалық 2010 жылы Нобель сыйлығына ие болды.
2011 жылы Елизавета патшайым рыцарь бакалавр атағын және Геймге «сэр» атағын берді. Сол жылы ол Физикадағы үздігі үшін Нильс Бор медалін алды.
2013 жылдың 28 мамырында Андрей Гейм Мәскеуге Білім және ғылым министрі Дмитрий Ливановтың шақыруымен келді және Білім және ғылым министрлігі Қоғамдық кеңесінің құрметті тең төрағасы болу ұсынысын қабылдады. Маусым айының соңында ол Ресей Ғылым академиясын реформалау туралы заң жобасын қолдады ().
2010 жылы Андрей Гейм графенді ашқаны үшін физика бойынша Нобель сыйлығын жеңіп алды. Содан бері таңғажайып материал - бұл ағылшын тіліндегі әдебиетте графен сақталып қалған атау - шынымен де өзекті тақырыпқа айналды. Бүгінгі күні Манчестер университетіндегі Геймнің зерттеу тобы екі өлшемді материалдарды зерттеуді жалғастырып, жаңа жаңалықтар ашуда. Ғалым Сочиде өткен METANANO-2018 конференциясында 2D гетероқұрылымдарын зерттеу саласындағы жұмыстың соңғы нәтижелері мен келешегімен таныстырды. ITMO университетінің ITMO.NEWS жаңалықтар порталына және MIPT корпоративтік «Ғылым үшін» журналына берген сұхбатында ол жас ғалымдарды өмір бойы бір ғылыми саламен айналысудың қажеті жоқ екенін айтты. іргелі ғылымжәне неге зерттеушілер керек жұмыстың нәтижесін мүмкіндігінше көрсетуді үйрену керек.
Андрей Гейм. Фотосуреттер ITMO университетінің физика-технология факультетінен алынды
Таныстыру барысында сіз екі өлшемді материалдарды зерттеудің соңғы нәтижелері мен перспективалары туралы айттыңыз. Бірақ қайтып кетсеңізСізді осы салаға нақты не әкелді және қазір қандай негізгі зерттеулермен айналысып жатырсыз?
Конференцияда мен баяндама жасадым, онда мен қазір істеп жатқан нәрсемді - графен 3.0 деп атадым, өйткені графен - бұл шамамен алғанда қалыңдығы жоқ жаңа материалдар класының алғашқы жаршысы. Сіз бір атомнан жұқа ештеңе жасай алмайсыз. Графен қар көшкінін тудырған қардың бір түріне айналды.
Бұл сала кезең-кезеңімен дамып келеді. Бүгінде адамдар екі өлшемді материалдармен айналысады, біз он жылдан астам уақыт бойы білеміз, мұнда біз де пионер болдық. Осыдан кейін бұл материалдардың бір-бірінің үстіне қалай жиналғаны қызықты болды - мен бұл графенді 2.0 деп атадым.
Біз әлі де жақсы материалдармен айналысамыз. Бірақ соңғы бірнеше жылда мамандығымнан сәл секірдім – бұл кванттық физика, әсіресе электрлік қасиеттері қатты заттар... Қазір мен молекулалық тасымалдаумен айналысамын. Біз графеннің орнына, егер қаласаңыз, бос кеңістік, антиграфен, «екі өлшемді ештеңе» жасауды үйрендік. Қуыстардың қасиеттерін, олардың молекулалардың ағып кетуіне қалай мүмкіндік беретінін және сол сияқтыларды зерттеу - мұны бұрын ешкім жасамаған, бұл жаңа тәжірибелік жүйе. Ал қазірдің өзінде біз жариялаған көптеген қызықты зерттеулер бар. Бірақ сіз бұл аймақты дамытып, шектеулерді орнатсаңыз, мысалы, судың қасиеттерінің қалай өзгеретінін бақылауыңыз керек ( Сондай-ақ, зерттеу нәтижелері бірнеше ай бұрын Science журналында жарияланған, сіз де жұмыс туралы оқи аласыз - ред.).
Бұл сұрақтар бос емес, өйткені бүкіл тіршілік судан тұрады және әрқашан су барлық белгілі заттардың ең поляризацияланатын материалы болып табылады деп есептелген. Бірақ біз жер бетіне жақын судың поляризациясын толығымен жоғалтатынын анықтадық. Және бұл жұмыста көптеген мүлдем басқа салаларға арналған көптеген қосымшалар бар - тек физика ғана емес, биология және т.б.
Бірінде сұхбатСіз ХХ ғасыр тарихы жаңа материалдардың немесе жаңа дәрілердің академиялық зертханадан жаппай өндіріске шығуына дейін әдетте 20-40 жыл қажет екенін көрсеттіңіз дедіңіз. Бұл мәлімдеме графен үшін дұрыс па? Бір жағынан, оның қолданылуы туралы көптеген жаңалықтар бар, екінші жағынан, оның күнделікті өмірде жаппай қолданылуы туралы айту әлі ерте шығар.
Өзіңіз қараңыз: біз соңғы уақытқа дейін қолданып келген материалдарымыздың барлығы биіктігімен, ұзындығымен, енімен сипатталды - осындай атрибуттар. Ал енді, 10 мың жылдық өркениеттен кейін біз кенеттен тас, темір, қола, кремний дәуірлерінен және т.б. түбегейлі ерекшеленетін бір емес, ондаған материалды таптық. Бұл жаңа сыныпматериалдар. Және бұл, әрине, бағдарлама жазып, бірнеше жылдан кейін миллионер бола алатын бағдарламалық жасақтама емес. Көп ұзамай адамдар Стив Джобс телефонды, Билл Гейтс компьютерді ойлап тапты деп ойлайтын болады. Шын мәнінде, бұл 70 жыл жұмыс, конденсацияланған зат физикасы. Алдымен адамдар кремний мен германий қалай жұмыс істейтінін анықтады, содан кейін олар ажыратқыштар жасай бастады және т.б.
Егер сіз графенмен болып жатқан жағдайға оралсаңыз, Қытайдағы жүздеген компаниялар осыдан пайда тауып жатыр. Бұл мен білетін деректер. Графенді қолданатын өнімдерді барлық жерде көруге болады: олар аяқ киім табандарын жасайды, қорғаныс үшін барлық түрдегі толтырғыштармен бояйды және т.б. Ол баяу, бірақ босаңсытады. Салалық ауқымы жағынан баяу болса да. 2010 жылдан бастап біз графенді микроскоппен емес, жаппай жасауды үйрендік. Сондықтан оған уақыт беріңіз. Он жылдан кейін сіз графен деп аталатын шаңғы мен теннис ракеткаларын ғана емес, шын мәнінде революциялық және ерекше нәрсені көресіз.
Сіздің зерттеу тобыңыздағы жұмыс қазір қалай құрылымдалған?
Жұмыс стилі бір бағытта, мен әдетте айтатынымдай, ғылыми бесіктен ғылыми табыт... Кеңес Одағында бұл өте танымал болды: адамдар кандидаттық, докторлық дәрежелерді қорғайды және зейнеткерлікке шыққанша солай істейді. Әрине, кез келген кәсіпте кәсіпқойлық керек, бірақ сонымен бірге шетте жатқан нәрсеге де қарау керек. Мен бір бағыттан екіншісіне ауысуға тырысамын: бізде мұндай жағдайлар бар, бірақ бұл салада тағы не істеуге болады?
Менің айтып отырғаным - бұл «екі өлшемді ештеңе» - бұл идея мүлдем басқа аймақтан шыққан. Неге екені белгісіз, кейінірек бұл өте қызық болып шықты жаңа жүйе... Сондықтан, білім болмаса да, астары бар болса да, бір аймақтан екінші аймаққа бақа сияқты секіру керек. Сіз секіре аласыз жаңа аумақжәне ол жерде не істей алатыныңызды өз көзқарасыңыздан қараңыз. Және бұл өте маңызды. Бұл әсіресе жаңа тақырыптарға өте ынталы оқушылармен жүргізген дұрыс.
Сіздің тобыңызда бүгінде Ресейден келген жас ғалымдар көп. Сіздің ойыңызша, бүгінде Ресейде де, шетелде де студенттерді ғылыммен, соның ішінде іргелі істермен айналысуға не итермелейді? Өйткені, қазірдің өзінде сол саланың болашағы айқынырақ.
Адамдар өз күштерін сынап көреді. Әлемде бес-алты миллион адам ғылыммен айналысады: біреу тырысады, біреу оны ұнатпайды. Ғылымда, әсіресе іргелі ғылымда өмір тәтті емес. Магистратурада оқып жүргенде ғылыммен айналысып жүргендей боласыз. Ал сіз толық күнді жұмысқа орналассаңыз - оқулар жиналады, ал гранттар жазылуы керек және журналдарға мақалалар тіркелуі керек, бұл әлі де қиындық тудырады. Сондықтан, бәрі армиядағыдай сәл ғана болатын саламен салыстырғанда, ғылымда басқаша.
Тірі қалу шынайы, бірақ сіз өте жылдам жүгіруіңіз керек: бұл жүз метр емес, бұл өмір бойы марафон. Сондай-ақ өмір бойы оқу керек. Кейбір адамдарға ұнайды, мен сияқты. Әр жолы адреналин көп! Мысалы, мақалаңыз үшін төреші есебін ашқанда. Ал Нобель сыйлығының лауреаты болу көмектеспейді. Ол былай жұмыс істейді: «Иә, Нобель сыйлығының лауреаты? Оған ғылыммен шындап айналысуды үйретейік». Сондықтан, кешке, ұйықтау керек болғанда, мен рецензенттердің пікірлерін ешқашан ашпаймын.
Адреналин жеткілікті, бәрі қызық, өмір бойы жаңа нәрсені үйренесің, сондықтан сол сынақтан қалыптасып қалған кейбір жастар ғылымға жол ашқысы келеді. Менің тәжірибем бойынша, мен арқылы өткен жалғыз шынымен табысты ғалымдар - PhD докторанттарынан бастағандар. Егер олар постдоктар ретінде келсе, қайта даярлауға кеш, қазірдің өзінде қысым бар: жариялау керек, гранттар табу керек. Ал PhD деңгейінде сіз әзірге жан туралы ойлай аласыз. Осы уақыт ішінде аспирантурада олар жұмыс стилін қалыптастырады: егер олар ұнаса, олар айтарлықтай табысқа жетеді.
Тек гранттар тақырыбына сілтеме жасаймын. Көптеген ғалымдар ғылымда жұмыс істеу, басқа нәрселермен қатар, күнделікті жұмыс, бюрократия және сіз үнемі қаржы іздеу керек екенін айтады. Сонда зерттеуді қашан жүргізу керек?
Салық төлеушілер еңбекпен тапқан ақшасынан ғылымға ақша береді. Ал, қандай зерттеуді қаржыландыру басқа ғалымдардың еншісінде. Сондықтан олар дәлелдеу керек, жоғары бәсекелестікке дағдыланады. Көп берілсе де бәріне ақша жетпейді, сондықтан бұл әйтеуір ғылымның бұлжымас бөлігі: грантқа өтініш жазу, жақсы мақалалар жариялау керек. Егер мақала жақсы болса, оған сілтеме жасалады. Адамдар аяқпен дауыс береді, ал бұл жағдайда қаламмен - қай мақаланы жазу керек. Сілтемелердің саны сіздің қаншалықты табысты екеніңізді, әріптестеріңіздің нәтижеңізді қаншалықты құрметтейтінін көрсетеді. Олимпиадада спортта қандай болса, ғылымдағы бәсеке де сондай күшті.
Еуропада бұл соншалықты байқалмайды, бірақ Америкада менің орнымдағы толық профессорлар айына бір рет грант жазуға және студенттерімен сөйлесуге барлық уақытын жұмсайды. Уақытымның басым бөлігі бакалавриат пен магистранттарыма мақала жазумен өтеді. Өйткені қашан жақсы нәтижелернашар ұсынылған - жүрек қан кетеді. Бұл грант жазудан жақсы ма, әлде нашар ма? Білмеймін.
Әрине, жұмыс ғылыми қоғамдастыққа жақсы ұсынылуы керек, бірақ, екінші жағынан, ғылыми зерттеулердің нәтижелері кең ауқымды адамдардың - дәл сол салық төлеушілердің назарына ұсынылуы керек. Бұл жерде мен ғылымды танымал ету тақырыбына тоқталғым келеді: сіздің ойыңызша, ғалымдардың өздері өз жұмыстары туралы үлкен аудиторияға қаншалықты айтуы керек?
Қайда бару керек? Салық төлеушілер түсінбесе, үкімет те түсінуді тоқтатады. Халық әлі де ғылымды, әсіресе білімді адамдарды құрметтейді. Егер олай болмаса, ақшаның барлығы, айтқандай, лезде мұқтаждықтарға – нан мен майға жұмсалатын еді. Және ғылымға ештеңе жұмсамайтын Африкадағыдай болар еді. Өздеріңіз білетіндей, бұл ақыр аяғында экономиканың күйреуіне әкелетін спираль. Сондықтан мен ғылыми зерттеулердің нәтижелерін ұсынуды жақсы білетін және жақсы көретін адамдарға үлкен құрметпен қараймын.
Мен білетін профессорлардың көбі күлімсіреп, теледидардан шығатындарға және сол сияқтыларға сілтеме жасайды. Мысалы, біздің бөлімде ( Ағылшын физигі, бөлшектер физикасымен айналысатын, Лондон корольдік қоғамының зерттеушісі, Манчестер университетінің профессоры және танымал ғылымды танымал етуші – ред.). Тіпті көбі оған күмәнмен қарайды: олар, жалған профессор, ғылымда ешнәрсе жасаған жоқ дейді. Оның зерттеу нәтижелерін ұсынуды білуі өте маңызды, оны біреу жасауы керек.
Сэр Андрей Константинович Гейм - Корольдік қоғамның мүшесі, Ресейде туған британ-голланд физигі. Константин Новоселовпен бірге графен бойынша жұмысы үшін 2010 жылы физика бойынша Нобель сыйлығының лауреаты атанды. В берілген уақытРеджиус профессоры және Манчестер университетіндегі мезоғылым және нанотехнологиялар орталығының директоры.
Андрей Гейм: өмірбаяны
21.10.58 жылы Константин Алексеевич Гейм мен Нина Николаевна Байердің отбасында дүниеге келген. Оның ата-анасы неміс текті кеңестік инженерлер болған. Геймнің айтуынша, оның анасының әжесі еврей болған және тегі иврит болғандықтан, ол антисемитизмнен зардап шеккен. Геймнің Владислав деген ағасы бар. 1965 жылы оның жанұясы Нальчикке көшіп, ол жерде мамандандырылған мектепте оқыды. ағылшын тілі... Үздік дипломмен бітірген ол екі рет MEPhI-ге түсуге тырысты, бірақ қабылдамады. Содан Мәскеудің физика-техникалық институтына құжат тапсырып, бұл жолы да оқуға түсіп үлгерді. Оның айтуынша, студенттер өте қатты оқыды - қысымның күшті болғаны сонша, адамдар жиі бұзылып, оқуын тастап кетті, ал кейбіреулері депрессия, шизофрения және суицидпен аяқталды.
Академиялық мансап
Андрей Гейм дипломын 1982 жылы алып, 1987 жылы Черноголовкадағы Ресей Ғылым академиясының қатты дене физикасы институтында металл физикасы саласындағы ғылым кандидаты болды. Ғалымның айтуынша, ол кезде физика пәніне басымдық беріп, бұл бағытта айналысқысы келмеген. элементар бөлшектернемесе астрофизик, бірақ бүгін ол өз таңдауына риза.
Гейм Ресей ғылым академиясының микроэлектрондық технологиялар институтында, ал 1990 жылдан бастап Ноттингем (екі рет), Бат және Копенгаген университеттерінде ғылыми қызметкер болып жұмыс істеді. Оның айтуынша, ол шетелде саясатпен айналыспай, зерттеумен айналыса алатын, сондықтан КСРО-дан кетуге шешім қабылдаған.
Нидерландыда жұмыс істеу
Андрей Гейм өзінің алғашқы штаттық лауазымын 1994 жылы, ол мезоскопиялық асқын өткізгіштікті зерттеген Ниймеген университетінің доценті болған кезде бастады. Кейін Голландия азаматтығын алды. Оның аспиранттарының бірі оның негізгі ғылыми серіктесі болған Константин Новоселов болды. Дегенмен, Гейм оның Нидерландыдағы академиялық мансабы бұлтсыз емес екенін айтты. Оған Ниймегенде және Эйндховенде профессорлық қызмет ұсынылды, бірақ ол бас тартты, өйткені ол голландиялық академиялық жүйені тым иерархиялық және ұсақ-түйек саясатқа толы деп тапты, бұл әрбір қызметкер тең болатын британдықтардан мүлдем өзгеше. Кейінірек Гейм өзінің Нобельдік лекциясында бұл жағдайдың аздап сюрреальдық екенін айтты, өйткені университеттен тыс жерде оны барлық жерде, соның ішінде оны жылы қабылдады. ғылыми жетекшіжәне басқа ғалымдар.
Ұлыбританияға көшу
2001 жылы Гэм Манчестер университетінің физика профессоры болды, ал 2002 жылы Манчестер мезоғылым және нанотехнологиялар орталығының директоры және профессор Лэнгворти болып тағайындалды. Оның әйелі және көптен бері бірлескен авторы Ирина Григорьева да Манчестерге мұғалім ретінде көшті. Кейінірек оларға Константин Новоселов қосылды. 2007 жылдан бастап Гейм инженерлік және физика кеңесінің аға қызметкері болды. ғылыми зерттеулер... 2010 жылы Ниймеген университеті оны инновациялық материалдар және наноғылым профессоры етіп тағайындады.
Зерттеу
Ойын Манчестер университетінің және IMT ғалымдарымен бірлесе отырып, графин деп аталатын графит атомдарының бір қабатын оқшаулаудың қарапайым әдісін таба алды. 2004 жылдың қазан айында топ өз жұмысының нәтижелерін Science журналында жариялады.
Графен көміртек қабатынан тұрады, оның атомдары екі өлшемді алтыбұрыштар түрінде орналасқан. Бұл әлемдегі ең жұқа материал, сонымен қатар ең берік және ең қатты материалдардың бірі. Заттың көптеген әлеуетті қолданылуы бар және кремнийге тамаша балама болып табылады. Геймнің айтуынша, графенді ең ерте қолданудың бірі икемді сенсорлық экрандарды жасау болуы мүмкін. Ол патент алған жоқ жаңа материалөйткені ол үшін белгілі бір қолдану саласы және саладағы серіктес қажет.
Физик гекконның аяқ-қолдарының жабысқақтығынан геккон таспасы деп аталып кеткен биомиметикалық желім жасап жатқан. Бұл зерттеулер әлі де бастапқы кезеңдерінде, бірақ олар болашақта адамдар Өрмекші адам сияқты төбеге көтеріле алады деген үміт береді.
1997 жылы Гейм магнетизмнің суға әсерін зерттеді, бұл судың тікелей диамагниттік көтерілуінің әйгілі ашылуына әкелді, ол көтерілетін бақаның демонстрациясымен танымал болды. Ол сондай-ақ асқын өткізгіштік және мезоскопиялық физика бойынша жұмыс істеді.
Пәндерді таңдауға қатысты Гэйм көптеген адамдардың PhD диссертациясына тақырыпты таңдап, содан кейін зейнеткерлікке шыққанға дейін сол тақырыпты жалғастыру тәсілін жек көретінін айтты. Ол өзінің алғашқы штаттық лауазымына келгенге дейін пәнін бес рет өзгертті және бұл оған көп нәрсені үйренуге көмектесті.
Графеннің ашылу тарихы
2002 жылы күздің бір кешінде Андрей Гейм көміртегі туралы ойлады. Ол микроскопиялық жұқа материалдарға маманданған және белгілі бір эксперименттік жағдайларда материяның ең жұқа қабаттары қалай әрекет ететініне таң қалды. Моноатомды пленкалардан тұратын графит зерттеуге айқын үміткер болды, бірақ ультра жұқа үлгілерді бөлудің стандартты әдістері оны қызып, бұзады. Сондықтан Гэйм Да Цзянның жаңа магистранттарының біріне графиттің бір дюймдік кристалын жылтырату арқылы мүмкіндігінше жұқа үлгіні, кем дегенде бірнеше жүз атом қабатын алуға тырысуды тапсырды. Бірнеше аптадан кейін Цзян Петри табақшасына көміртегінің бір бөлігін әкелді. Оны микроскоппен тексергеннен кейін, Гай одан қайталап көруді өтінді. Цзян бұл кристалдан қалғаны ғана екенін хабарлады. Гай оны әзілдеп таудан бір түйір құм алу үшін сөгіп жатқанда, оның үлкен серіктерінің бірі жабысқақ жағы графит қалдықтарынан тұратын сұр, сәл жылтыр қабықпен жабылған қоқыс жәшігінен пайдаланылған скотчтың кесектерін көрді.
Дүние жүзіндегі зертханаларда зерттеушілер тәжірибелік үлгілердің жабысқақ қасиеттерін тексеру үшін таспаны пайдаланады. Графитті құрайтын көміртекті қабаттар әлсіз байланысқан (1564 жылдан бастап материал қарындаштарда қолданылған, өйткені ол қағазда көрінетін із қалдырады), жабысқақ таспа үлпектерді оңай ажыратады. Game микроскоптың астына жабысқақ лентаның бір бөлігін қойып, графиттің осы уақытқа дейін көргенінен жұқа екенін анықтады. Бүктеу, сығу және таспаны бөлу арқылы ол одан да жұқа қабаттарға қол жеткізді.
Ойын бірінші болып екі өлшемді материалды бөліп алды: көміртектің монотомдық қабаты, атомдық микроскоппен қарағанда, бал ұясын еске түсіретін алтыбұрыштардың жалпақ торына ұқсайды. Теориялық физиктер бұл затты графен деп атады, бірақ олар оны бөлме температурасында алуға болады деп ойламады. Оларға материал микроскопиялық шарларға ыдырайтындай көрінді. Оның орнына, Game графеннің бір жазықтықта қалатынын көрді, ол материя тұрақтанған кезде толқындар болады.
Графен: тамаша қасиеттері
Андрей Гейм аспирант Константин Новоселовтың көмегіне жүгінді және олар күніне он төрт сағат бойы жаңа затты зерттей бастады. Келесі екі жыл ішінде олар материалдың таңғажайып қасиеттері ашылған бірқатар эксперименттер жүргізді. Бірегей құрылымының арқасында электрондар басқа қабаттардың әсерінсіз тордың айналасында кедергісіз және әдеттен тыс жылдам қозғала алады. Графеннің өткізгіштігі мыстан мыңдаған есе көп. Геймге арналған алғашқы ашылу, оның қатысуымен көрінетін айқын «өріс әсерінің» байқалуы болды. электр өрісі, бұл өткізгіштігін бақылауға мүмкіндік береді. Бұл әсер компьютерлік чиптерде қолданылатын кремнийдің анықтаушы сипаттамаларының бірі болып табылады. Бұл графен компьютер жасаушылар жылдар бойы іздеген алмастырғыш болуы мүмкін дегенді білдіреді.
Тану жолы
Ойын және Константин Новоселов үш беттік қағаз жазып, олардың ашқан жаңалықтарын сипаттады. Табиғат оны екі рет қабылдамады, оның бір шолушысы тұрақты екі өлшемді материалды оқшаулау мүмкін емес екенін айтты, ал екіншісі одан «жеткілікті» көрмеді. ғылыми прогресс«. Бірақ 2004 жылдың қазан айында Science журналында «Атомдық қалыңдықтағы көміртекті қабықшалардағы электр өрісінің әсері» атты мақала жарияланды, бұл ғалымдарға үлкен әсер қалдырды - олардың көз алдында ғылыми фантастика шындыққа айналды.
Ашулар көшкіні
Дүние жүзіндегі зертханалар Geim лента техникасын қолданып зерттеу жұмыстарын бастады, ал ғалымдар графеннің басқа да қасиеттерін ашты. Бұл ғаламдағы ең жұқа материал болғанымен, ол болаттан 150 есе берік болды. Графен резеңке сияқты иілгіш және оның ұзындығының 120% дейін созылуы мүмкін екендігі анықталды. Филипп Кимнің, содан кейін Колумбия университетінің ғалымдарының зерттеулерінің арқасында бұл анықталды бұл материалбұрынғыдан да электр өткізгіштігі жоғары. Ким графенді басқа ешбір материал оның субатомдық бөлшектерінің қозғалысын баяулата алмайтын вакуумға орналастырды және оның «ұтқырлығы» бар екенін көрсетті - жылдамдық электр зарядыжартылай өткізгіш арқылы өтеді – кремнийдікінен 250 есе көп.
Технология жарысы
2010 жылы, Андрей Гейм мен Константин Новоселов ашқаннан кейін алты жыл өткен соң, Нобель сыйлығы әлі де оларға берілді. Содан кейін БАҚ графенді «ғажайып материал», «әлемді өзгерте алатын» зат деп атады. Оған физика, электротехника, медицина, химия және т.б. саласындағы академиялық зерттеушілер жүгінді.Графенді аккумуляторларда, тұзсыздандыру жүйелерінде, жетілдірілген күн панельдерінде, өте жылдам микрокомпьютерлерде қолдануға патенттер берілді.
Қытай ғалымдары әлемдегі ең жеңіл материал графен аэрогельін жасап шығарды. Ол ауадан 7 есе жеңіл – бір текше метр заттың салмағы небәрі 160 г.Графен-эргель құрамында графен мен нанотүтіктер бар гельді мұздатып кептіру арқылы жасалады.
Гэм мен Новоселов жұмыс істейтін Манчестер университетіне британ үкіметі оның базасында құру үшін 60 миллион доллар инвестициялады. Ұлттық институтграфен, бұл елге әлемнің ең үздік патент иегерлері – Корея, Қытай және АҚШ-пен тең болуға мүмкіндік береді, олар жаңа материал негізінде әлемдегі алғашқы революциялық өнімдерді жасау жарысын бастады.
Құрметті атақтар мен марапаттар
Тірі бақаның магниттік көтерілуімен жасалған тәжірибе Майкл Берри мен Андрей Гейм күткен нәтиже бермеді. Ш Нобель сыйлығыоларға 2000 жылы ұсынылды.
Ойын 2006 жылы Scientific American 50 сыйлығын алды.
2007 жылы Физика институты оны Мотт сыйлығымен және медалімен марапаттады. Сонымен бірге Гейм Корольдік Қоғамның мүшесі болып сайланды.
Гай мен Новоселов 2008 жылы «көміртектің моноатомдық қабатын анықтағаны және оқшаулағаны және оның тамаша электрондық қасиеттерін анықтағаны үшін» Europhysics сыйлығын бөлісті. 2009 жылы ол Керберия сыйлығын алды.
2010 жылы АҚШ Ұлттық ғылым академиясымен марапатталған Эндрю Гейм Джон Картидің келесі сыйлығы «көміртектің екі өлшемді түрі графенді тәжірибе жүзінде жүзеге асырғаны және зерттегені үшін» берілді.
Сондай-ақ 2010 жылы ол Корольдік қоғамның алты құрметті профессорының бірін және «графеннің революциялық ашылуы және оның құрамын анықтағаны үшін» Хьюз медалін алды. тамаша қасиеттер«. Ойынға Дельфттен құрметті докторлар берілді техникалық университет, Цюрих жоғары техникалық мектебі, Антверпен және Манчестер университеттері.
2010 жылы ол Нидерланд ғылымына қосқан үлесі үшін Нидерланды арыстаны орденінің рыцарь командирі атанды. 2012 жылы ғылымға сіңірген еңбегі үшін Game рыцарь-бакалавр дәрежесіне көтерілді. Ол 2012 жылдың мамырында Америка Құрама Штаттары Ғылым академиясының шетелдік корреспондент-мүшесі болып сайланды.
Нобель сыйлығының лауреаты
Гейм мен Новоселов 2010 жылы физика бойынша Нобель сыйлығының графен бойынша алғашқы зерттеулері үшін берілді.Сыйлықты естігеннен кейін Гейм оны биыл аламын деп ойламағанын және осыған байланысты жоспарларын өзгерткісі келмейтінін айтты. Заманауи физик графен және басқа екі өлшемді кристалдар адамзаттың күнделікті өмірін пластик сияқты өзгертеді деп үміттенеді. Бұл сыйлық оны бір мезгілде Нобель және Нобель сыйлығының лауреаты атанған алғашқы адам болды. Дәріс 2010 жылы 8 желтоқсанда Стокгольм университетінде өтті.
Андрей Гейм физика бойынша Нобель сыйлығының лауреаты. Стокгольм, 2010 ж
1958 жылы Сочиде еврей текті неміс инженерлер отбасында дүниеге келген. 1964 жылы отбасы Нальчикке көшті.
Әкесі, Константин Алексеевич Гейм (1910-1998), 1964 жылдан Нальчик электровакуум зауытының бас инженері; анасы Нина Николаевна Байер (1927 ж.т.), сол жерде бас технолог болып жұмыс істеген.
1975 жылы Андрей Гейм Нальчик қаласындағы №3 орта мектепті алтын медальмен бітіріп, MEPhI-ге түсуге тырысты, бірақ сәтсіз аяқталды (кедергі болды. Неміс шыққанөтініш беруші). Нальчик электровакуум зауытында 8 ай жұмыс істегеннен кейін 1976 жылы Мәскеудің физика-техникалық институтына оқуға түседі.
1982 жылға дейін жалпы және қолданбалы физика факультетінде оқып, оны үздік бітіріп («төрт» деген дипломмен тек социализмнің саяси экономиясы бойынша) аспирантураға түседі. 1987 жылы Ресей Ғылым академиясының Қатты дене физикасы институтында физика-математика ғылымдарының кандидаты дәрежесін алды. КСРО ҒА ИССП және КСРО ҒА Микроэлектронды технология мәселелері институтында ғылыми қызметкер болып жұмыс істеді.
1990 жылы Royal Society стипендиясын алып, кетіп қалды кеңес Одағы... Ол Ноттингем университетінде, сонымен қатар ассистент профессор болғанға дейін қысқаша Копенгаген университетінде, ал 2001 жылдан бастап Манчестер университетінде жұмыс істеді. Қазіргі уақытта ол Манчестер мезоғылым және нанотехнологиялар орталығының басшысы, сонымен қатар конденсацияланған заттар физикасы кафедрасының меңгерушісі.
Дельфт технологиялық университетінің, Цюрих швейцариялық жоғары техникалық мектебінің және Антверпен университетінің құрметті докторы. Оның Манчестер университетінің «Лангворти профессоры» атағы бар (Лангвордты профессор, бұл атаққа ие болғандар арасында Эрнест Рутерфорд, Лоуренс Брэгг және Патрик Блэкетт бар).
2008 жылы ол Германиядағы Макс Планк институтын басқару туралы ұсыныс алды, бірақ бас тартты.
Нидерланды Корольдігінің азаматы. Әйелі - Ирина Григорьева (Мәскеу болат және қорытпалар институтының түлегі), Гай сияқты КСРО Ғылым академиясының ISSP-де жұмыс істеді, қазір күйеуімен бірге Манчестер университетінің зертханасында жұмыс істейді.
Геймге Нобель сыйлығы берілгеннен кейін оның Сколковода жұмысқа шақырылатыны хабарланды. Ойын былай деді: Сонымен бірге, Game Ресей азаматтығы жоқ екенін және Ұлыбританияда өзін жайлы сезінетінін айтып, жобаға күмәнмен қарайтынын білдірді. Ресей үкіметіелімізде Кремний алқабының аналогын құру.
Геймнің жетістіктері биомиметикалық желім (желім) жасауды қамтиды, ол кейінірек геккон таспа деп аталды.
Сондай-ақ әйгілі математик және теоретик сэр Майкл Берримен бірге 2000 жылы Шнобель сыйлығын алған әйгілі «ұшатын бақамен» жасалған тәжірибе де кеңінен танымал.
2004 жылы Андрей Гейм өзінің шәкірті Константин Новоселовпен бірге көміртегінің моноатомды қабаты болып табылатын жаңа материал - графен алу технологиясын ойлап тапты. Кейінгі эксперименттер барысында белгілі болғандай, графен бірқатар ерекше қасиеттерге ие: ол беріктікке ие, электр тогын мыс сияқты өткізеді, жылу өткізгіштігі бойынша барлық белгілі материалдардан асып түседі, жарыққа мөлдір, бірақ сонымен бірге тығыз. тіпті гелий молекулаларын да өткізбеу үшін жеткілікті.Ең кішкентай белгілі молекулалар. Мұның бәрі оны сенсорлық экрандар, жарық панельдері және, мүмкін, күн батареяларын жасау сияқты бірқатар қосымшалар үшін перспективалы материалға айналдырады.
Бұл жаңалығы үшін (Ұлыбритания) 2007 жылы Геймді марапаттады. Ол сондай-ақ беделді EuroPhysics сыйлығын алды (Константин Новоселовпен бірге). 2010 жылы графеннің өнертабысы физика бойынша Нобель сыйлығына ие болды, оны Гейм де Новоселовпен бөлісті.
- Андрей Гейм тау туризмін жақсы көреді. Эльбрус оның алғашқы «бес мыңы» болды, ал оның сүйікті тауы Килиманджаро болды
- Ғалым әзіл-қалжың түрімен ерекшеленеді. Бұл растаулардың бірі - диамагниттік левитация туралы мақала, онда Геймнің сүйікті хомяк («Гамстер») Тиша бірлескен авторы болды. Осы орайда ойынның өзі хомяктың левитация экспериментіне қосқан үлесі болғанын айтты көбірек тікелей... Кейіннен бұл жұмыс Ph.D дәрежесін алу үшін пайдаланылды.
Пайдаланушы Алексей ұсынған
Туған жері:Сочи
Отбасылық жағдайы:Ирина Григорьеваға үйленді
Әрекеттер мен қызығушылықтар:қатты дене физикасы, нанотехнология, магниттік левитация, тау туризмі
Ашулар
Биомиметикалық желім жасалды - жабысқақ заттарсыз жабысқақ материал.
«Ұшатын бақа эксперименті» деп аталатын диамагнитті левитациямен бірегей эксперимент жүргізді. Ғалым бақаны сымсыз, айнасыз, қолдың жалқаулығынсыз ауада іліп үлгерген. Ауырлық күші теңдестірілгенмен жеңілді магнит өрісі(бұрын барлық әрекеттер гравитацияны көзден ажырату болды). Тәжірибе шегірткелер, балықтар, тышқандар және өсімдіктермен қайталанды. Эксперимент диамагнетизмнің арқасында кез келген тірі жанды ауаға көтеруге болатынын дәлелдеді.
2004 жылы ол өзінің шәкірті Константин Новоселовпен бірге графенді синтездеу мүмкіндігін дәлелдеді, қалыңдығы бір атомды жаңа зат бірегей қасиеттері: жоғары беріктігі, жоғары электр өткізгіштігі, мөлдірлігі және сонымен бірге жоғары тығыздығы. Қазіргі уақытта графен (өнеркәсіптік технология орнатылған жағдайда) микроэлектроника саласындағы ең перспективалы материал болып табылады.