Высокое давление в Карлсруэ

 
 

Летом 2005 в Карлсруэ (Германия) сотрудники Института физики металлов УрО РАН В.В. Щенников и С.В. Овсянников приняли участие в 20-й Международной конференции и совмещенной с ней 43-й Европейской конференции по высоким давлениям в физике, технике, химии и биологии, и теперь, по прошествии времени на осмысление увиденного, делятся своими впечатлениями.


 



 

…Опытные докладчики (в частности, Н. Паркинсон в своей книге) рекомендуют писать отчеты о своих поездках задолго до их начала или даже вовсе вместо них, но авторы данной статьи придерживаются явно «устаревших» традиций. Как правило, подготовка к конференции начинается у нас примерно за полгода до ее начала, а работа с материалами продолжается весь последующий год.
 

Конференция проходила в центре Карлсруэ под председательством директора Института технической физики профессора Экхарда Динжуса. Примерно 170 участников из 28 стран представили 140 устных и 200 стендовых докладов. Традиционными темами устных и стендовых сессий были: фазовые переходы, уравнение состояния и динамика решетки, свойства материалов при высоком давлении, синхротронные и структурные исследования, синтез новых материалов, геологическая и планетарная наука, биотехнологии, новые методики и оборудование и т.д. Специальные сессии были посвящены новым актуальным проблемам — сверхтвердым материалам, клатратам, коррелированным электронным системам, наноструктурным материалам и современной шкале давлений. Основное внимание с нашей стороны привлекли доклады, близкие по тематике нашей группе и институту в целом. Поездка финансировалась за счет дорожного и инициативного проектов РФФИ.
 

Трудно отделить личные впечатления от восприятия чисто научной информации, поскольку и председатель, и большинство докладчиков были нам хорошо знакомы по Гордоновским конференциям и предыдущим симпозиумам по высоким давлениям, да и научные интересы не раз пересекались.
 

В пленарном докладе профессора Гарвардского университета (Бостон, США) И. Силверы обсуждались фазовые диаграммы водорода и его изотопов в диапазоне мегабарных давлений. Автор является одним из лидеров в исследованиях водорода при сверхвысоком давлении. Обсуждалась и до сих пор нерешенная в стационарных условиях проблема получения металлического водорода, который, согласно последним теоретическим расчетам, может представлять собой сверхтекучую сверхпроводящую жидкость электронов и протонов при давлении выше 400 ГПа (4 Мбар). В пленарном докладе профессора Р. Хэмли из Геофизической лаборатории Института Карнеги (Вашингтон) был сделан обзор фундаментальных результатов в физике, химии, технологии, планетарной науке и биологии, полученных при предельно высоких статических давлениях до 300 ГПа (3 млн атмосфер) сотрудниками этой группы, костяк которой составляют выходцы из РАН. В связи с развитием химических методов получения крупных монокристаллов алмазов, сделан прогноз о получении новых существенных результатов в ближайшее время с использованием алмазных наковален.
 

Профессор А. Сегура из Университета Валенсии представил проблему корреляции спектроскопических и транспортных экспериментов при высоком давлении на примере полупроводников III–VI и II–VI групп. Транспортные свойства в ряде случаев более чувствительны к изменениям электронной структуры под давлением по сравнению с оптическими или структурными свойствами. Только в оптических эффектах, напрямую связанных с транспортными свойствами (сдвиг Бурштейна-Мосса, поглощение свободными носителями, плазменное отражение), удается наблюдать корреляцию с данными электросопротивления и эффекта Холла. В работах нашей группы, в том числе представленных на этой конференции, проблема кажущегося противоречия разных эффектов получила простое математическое объяснение в рамках модели многофазных систем с варьируемой конфигурацией включений, описывающей свойства твердого тела в области фазовых переходов.
 

В докладах проф. Нагары с соавторами (Университет Осаки, Япония) проводился расчет из первых принципов электронной и кристаллической структуры элементов, привлекших внимание исследователей в последнее время — йода и лития, где были обнаружены необычные фазовые превращения. Так, литий при давлении выше 40 ГПа переходит в состояние с низкой электропроводностью (она падает в 400 раз). Авторами работ получены оригинальные результаты о поведении фононной и электронной подсистем этих элементов под давлением.
 

Коллектив исследователей из Парижского университета, Европейского синхротронного центра в Гренобле, Центра экстремальных воздействий (Эдинбург, Великобритания) и Лаборатории Леона Бриллюэна (Франция) представил совместный доклад, посвященный исследованию структурных превращений при высоком давлении в халькогенидах свинца. Хотя эти фазовые переходы и были установлены П.В. Бриджменом еще 65 лет назад по электрическим и объемным измерениям, тем не менее до 2005 года структура фазы высокого давления была определена лишь приближенно. С помощью тщательных измерений на двух синхротронных источниках во Франции и в Англии удалось установить эту структуру. Ознакомление с этими результатами на конференции из «первых рук» помогло нам завершить исследования структуры фаз высокого давления у тройных кристаллов этого типа, которые проводились в течение двух лет в Синхротронном центре СО РАН при активном участии молодых сотрудников СО РАН Андрея Манакова и Анны Лихачевой. Отметим, что установка для структурных исследований под давлением в Синхротронном Центре была за это время оснащена современным оборудованием — в какой-то мере по нашему предложению и благодаря поддержке руководства Синхротронного Центра. Совместные исследования структурных свойств материалов при сверхвысоком давлении продолжаются и в настоящее время в рамках инициативных проектов РФФИ и интеграционного гранта СО РАН.
 

На конференции состоялось очередное присуждение золотой медали им. П.В. Бриджмена за работы в области высоких давлений. На этот раз ее был удостоен директор Института физики высоких давлений РАН, член-корреспондент РАН С.М. Стишов за открытие плотной модификации двуокиси кремния — «стишовита», а также за нейтронные исследования при давлениях до 26 ГПа. Уже после закрытия конференции были проведены экскурсии в Институт технической химии, Институт физики конденсированного состояния, Институт технической физики и Институт синхротронных исследований Научного Центра Карлсруэ.
 

Организаторы хорошо продумали и культурную программу. Конференция проходила по соседству с большим парком, засаженным розовыми кустами множества сортов высотой до 3 метров. Там же расположен и зоопарк с экзотическими животными - слонами, бегемотами, жирафами, пингвинами, белыми медведями и т.д. Вместо решеток и клеток — каналы и другие естественные преграды, поэтому создавалось впечатление, что звери практически свободны. Павлины, естественно, разгуливали по дорожкам наравне с посетителями. Проводились экскурсии по городу и окрестностям Карлсруэ, в соседний Баден-Баден — известный лечебный курорт, и также во французский Страсбург. У подножья гор в окрестностях Баден-Бадена удивительно было видеть поросли молодого бамбука; в искусственных прудах с проточной водой плескалась и высоко выпрыгивала против течения струящейся воды крупная форель.
 

Предстоящая реорганизация РАН никак не обсуждалась научным сообществом, однако реакция различных научных учреждений Европы, Америки и Азии оказалась на удивление одинаковой – после конференции хлынул поток предложений для наших «постдоков» (то есть ученых, уже имеющих докторскую степень) с оплатой, в несколько раз превышающей запланированный «предельный» уровень. Наиболее перспективные (и не только в части оплаты) предложения адресованы активным молодым сотрудникам с опытом работы с современной техникой и программным обеспечением. Научные исследования развиваются, как известно, во многом благодаря энтузиазму именно этой категории. Судя по приглашениям, каждый университет или институт как Запада, так и Востока, проводит собственную научную и кадровую политику. На этом фоне планируемые мероприятия по сокращению численности сотрудников РАН кажутся по меньшей мере странными.
 

Работа в мировых центрах на уникальных установках, безусловно, и привлекательна, и полезна для молодого исследователя, к тому же она дает возможность развивать научное сотрудничество и участвовать в конференциях. Благодаря мощным экспериментальным возможностям международных центров и интенсивной работе, некоторым нашим коллегам — выходцам из московских учреждений РАН — в короткий срок удалось получить действительно выдающиеся результаты. В их числе стоит упомянуть М. Еремца, В. Стружкина, А. Гончарова. Выходцы из Индии и Китая, работающие на Западе, передают опыт у себя дома. В отличие от этих стран, у нас не существует программ финансовой и административной поддержки «возвращения» своих специалистов — по крайней мере, авторам они неизвестны. Тогда как даже в развитых европейских странах, где научный «рынок» и так переполнен выходцами с «востока», стажировка в мировых центрах (в том числе в США) дает преимущества при общем конкурсе на получение позиции, а также позволяет использовать специальные программы для финансовой поддержки собственных «возвращающихся» специалистов.
 


В.В. ЩЕННИКОВ,
С.В. ОВСЯННИКОВ
 


На фото:
 

В.В. Щенников, заведующий лабораторией Института минералогии и физики конденсированных сред Парижского Университета проф. Ален Полиан (Alain Polian), С.В. Овсянников.

cлева направо: В.В. Щенников, заведующий лабораторией Института минералогии и физики конденсированных сред Парижского Университета проф. Ален Полиан (Alain Polian), С.В. Овсянников.
 

 

Участники конференции на смотровой площадке в Карлсруэ.

Фото в центре — участники конференции на смотровой площадке в Карлсруэ, слева направо: В.В. Щенников, проф. В. Неллис (W. Nellis) из Ливерморской национальной лаборатории (США), председатель Дагестанского НЦ, директор Института физики, член-корреспондент РАН, проф. И.К. Камилов, проф. Гарвардского Университета (Бостон, США) И. Сильвера (I. Silvera), жены участников конференции.
 



 

 

07.08.06

 Рейтинг ресурсов