Найти свою нишу в науке

С Александром Геннадьевичем Пономаревым, научным сотрудником лаборатории рентгеноэлектронной спектроскопии Физико-технического института УрО РАН, кандидатом физико-математических наук и обладателем гранта Президента РФ для поддержки молодых кандидатов наук и их научных руководителей мы встретились во время выездного заседания президиума УрО РАН в Ижевске.

   Его путь в науку примерно таков же, как и большинства ученых. С третьего курса физического факультета Удмуртского государственного университета курсовые работы он выполнял в лаборатории рентгеноэлектронной спектроскопии Физико-технического института УрО РАН под руководством лауреата государственных премий СССР и Удмуртской республики, доктора физико-математических наук И.Н. Шабановой.
   Свои успехи в научной деятельности он объясняет и хорошей подготовкой на физическом факультете, и работой с выдающимися учеными школы В.А. Трапезникова, основателя Физико-технического института и вообще академической науки в Удмуртии, замечательными вузовскими профессорами и контактами со всемирно известной школой академика Н.А. Ватолина из Института металлургии УрО РАН.

— Александр Геннадьевич, встреча с крупными учеными — это, конечно, подарок судьбы, но мне кажется, что начинающий исследователь тогда становится ученым, когда находит свою нишу в увлекшем его научном направлении. Как это произошло с вами?

— Электронная спектроскопия металлических расплавов — это перспективное научное направление. Ему сегодня уделяется все больше внимания во всем мире, но количество работ и исследователей в этой области не растет. Одна из причин — отсутствие методик и сложность методов исследования высокотемпературных расплавов. Совсем неудивительно, что я им заинтересовался.

Сегодня ноу-хау в науке можно получить, если создать прибор с лучшими характеристиками, чем известные, открыть новое явление или эффект, разработать новые материалы.

В нашем институте (в лабораториях рентгеноэлектронной спектроскопии и аморфных сплавов) установлено, что в определенных металлических расплавах возможны структурные превращения, аналогичные для твердого состояния. Это первое явление. А второе — время релаксации (перехода из неравновесного в равновесное состояние) этих же жидких металлов может исчисляться минутами и даже часами.

— Это можно применить на практике?

— Думаю, что в ближайшие 2–3 года вряд ли стоит рассчитывать на применение этих результатов. Скорее это рывок в будущее, как и вся фундаментальная наука. Практическое применение могут найти разрабатываемые новейшие технологии создания новых материалов. Например, всем известны уникальные свойства золота, но делать из него предметы довольно-таки дорого. Поэтому их изготавливают из более дешевого материала — железа. Для этого плавят железную руду и для улучшения свойств добавляют дополнительные химические элементы в малых количествах (молибден, ванадий и т.д.) в зависимости от применения получаемого изделия. Но при изготовлении предметов в больших количествах нужны добавки в больших объемах, а содержание ванадия, молибдена и других элементов на Земле ограничено.

Поэтому сегодня идут по другому пути — разрабатывают новые способы выплавки сталей. Сейчас технология выплавки сталей не менее занимательна, чем кулинария. Возьмите книгу рецептов блюд и вы увидите прямые аналогии с выплавкой металла. Сырые овощи, фрукты — полезные ископаемые (руда), специи — легирующие добавки. При этом каждая опытная хозяйка знает, какое блюдо нужно готовить дольше и на медленном огне, а какое — при высокой температуре за короткое время. Вот тут-то и становятся полезными наши советы — время релаксации, структурные превращения.

— Вы не так давно (менее шести лет назад) окончили университет, а сегодня в нем преподаете. Можно сказать, что вы одного поколения с вашими учениками. Как думаете, многие из них выберут путь в науку?

— Из сотни первокурсников физический факультет заканчивают около 30 человек. Из них большая часть попадает в аспирантуру. Курсовые работы (так же, как и я в свое время) с 3-го курса выполняются в научно-исследовательских лабораториях, то есть там, где действительно делается наука.

— Вы вынуждены преподавать, потому что зарплаты научного сотрудника не хватает, чтобы прокормить семью?

— Не только. Интеграция между вузами и Академией наук в России была всегда. Еще Петр I в указе сената от 28 января 1724 года об учреждении Академии наук отмечал необходимость установить «сообщение» между собственно Академией и университетом не только для «размножения наук», но и для обучения им. В Удмуртии эту традицию продолжают. Порой исследования ФТИ и УдГУ настолько тесно связаны, что трудно различить  вклад в исследование того или другого. Помимо преподавания, я занимаюсь и научной работой в университете. Благодаря гранту программы «Интеграция» у нас образована вузовско-академическая кафедра физики поверхности в УдГУ, где я являюсь старшим научным сотрудником. 

— Чем вы там занимаетесь?

— В основном созданием 100-сантиметрового спектрометра опять же под руководством В.А. Трапезникова и И.Н. Шабановой. У меня там  скорее инженерная и строительная работа, чем сугубо научная.

— Кажется, я видела этот прибор. Меня поразили его огромные размеры — он занимает два или три этажа. Расскажите, пожалуйста, о нем подробнее.               

— 100-сантиметровый электронный спектрометр с двойной фокусировкой неоднородным магнит­ным полем осевой симметрии — единствен­ный в мире. В основе ме­тода рентгеноэлектронной спектроскопии ле­жит явление фотоэффекта, открытое Герцем в 1887 году и подробно изученное Столето­вым. Теоретическое объяснение фотоэффек­та дано Эйнштейном в 1905 году, за что тот и по­лучил Нобелевскую премию. Но можно сказать, что все они занимались изучением эффекта. И вот следующий — шведский ученый К. Зигбан — решил на основе этого эффекта построить прибор, при помощи которого мы теперь можем исследовать химическое строение сверхтонких поверхностных слоев веществ, то есть определять химический состав и электронную структуру в пределах около 1 нм или 0.001 мкм. За эту работу ему также при­судили Нобелевскую премию в 1981 году. Эту традицию в нашей стране достойно продол­жает В.А. Трапезников. Он несколько раз был на стажировке у Зигбана в Швеции (Уппсальский университет) и смог не только постро­ить аналогичные спектрометры у нас в Ижев­ске и Екатеринбурге, но и модернизировать их. Итог — Государственные премии СССР и УР, не считая других наград и званий.

— Вот и вы получили свою первую награду в виде гранта. Это было неожиданно?           

— Да. До этого отмечались доклады на конференциях. Это существенная материальная и моральная поддержка. В течение двух лет грант обеспечит финансовую поддержку экспериментальной работы на рентгеноэлектронном магнитном спектрометре.

Наш корр., г. Ижевск.
На снимке: А.Г. Пономарев.