Nobelpreis für die Entdeckung von Agraphen. Nobelpreisträger Novoselov und Game: Russland sollte nicht zucken

Novoselov Konstantin Sergeevich wurde am 23. August 1974 in Nischni Tagil (Gebiet Swerdlowsk) geboren. Vater Sergey Viktorovich arbeitete als Ingenieur bei Uralvagonzavod, Mutter Tatyana Glebovna arbeitete als Englischlehrerin. Derzeit leben die Eltern in Moskau.

Er studierte an der Nischni-Tagil-Schule Nr. 39, deren Direktor sein Großvater Viktor Konstantinovich war, und seine Mutter unterrichtete an derselben Schule. In der sechsten Klasse belegte er 1990 und 1991 den ersten Platz bei der regionalen Physikolympiade in Swerdlowsk. nahm an den All-Union-Olympiaden in Physik und Mathematik teil (unter den zehn stärksten). Gleichzeitig studierte er in der High School an der Korrespondenzschule für Physik und Technologie des Moskauer Instituts für Physik und Technologie (MIPT).

1997 schloss er sein Studium an der Fakultät für Physikalische und Quantenelektronik des Moskauer Instituts für Physik und Technologie mit einer Spezialisierung auf Nanoelektronik mit Auszeichnung ab.

Doktor der Philosophie (PhD). 2004 verteidigte er seine Dissertation an der Universität Nijmegen (Niederlande) zum Thema „Erstellung und Anwendung mesoskopischer Mikrosonden basierend auf dem Quanten-Hall-Effekt“.

Von 1997 bis 1999 war er Postgraduierter am Institut für Probleme der Mikroelektroniktechnologie und hochreinen Materialien der Russischen Akademie der Wissenschaften (IPTM RAS) in Chernogolovka, Gebiet Moskau.

1999 zog er in die Niederlande und begann im High Magnetic Field Laboratory der Universität Nijmegen zu arbeiten, wo Andrey Geim (Absolvent des Moskauer Instituts für Physik und Technologie, Ende der 1980er Jahre Mitglied von IPTM RAS) zu ihm wurde Aufsicht.

2001 zog er zusammen mit Game nach Großbritannien, um dort zu arbeiten. Er wurde als Research Fellow an die University of Manchester aufgenommen.

Beschäftigt sich mit der Forschung auf dem Gebiet der mesoskopischen Physik und Nanotechnologie. Im Jahr 2000 war er einer der Autoren der Studie über die Eigenschaften von Supraleitern mit einer Größe von weniger als einem Mikrometer. 2003 entwickelte er zusammen mit Game Klebeband mit dem Gecko-Fußklebemechanismus.

Die wichtigste wissenschaftliche Errungenschaft von Konstantin Novoselov ist die Untersuchung von Graphen - einer neuen allotropen (hervorragend in Eigenschaften und Struktur) Modifikation von Kohlenstoff, einem vielversprechenden Material für die Nanoelektronik. Im Jahr 2004 gelang es Novoselov und Game zum ersten Mal in der Geschichte, unter Laborbedingungen einen ein Atom dicken Graphenfilm aus Graphit herzustellen.

Er ist Professor an der School of Physics and Astronomy der University of Manchester. Lehrt seit 2014 den Kurs "Advanced Frontiers in Solid State Physics".

Am 5. Oktober 2010 erhielt Novoselov (gemeinsam mit Geim) den Nobelpreis für Physik für „grundlegende Experimente mit dem zweidimensionalen Material Graphen“. Er wurde der jüngste Nobelpreisträger für Physik in den letzten 37 Jahren (seit 1973) und der einzige Preisträger in allen Bereichen im Jahr 2010, der nach 1970 geboren wurde.

Commander of the Order of the Netherlands Lion (2010; für herausragende Beiträge zur niederländischen Wissenschaft). Für Verdienste um die Wissenschaft wurde ihm der Titel „Knight Bachelor“ verliehen (verliehen am 31. Dezember 2011 durch Dekret von Queen Elizabeth II). Zum Ritter des Ordens des Britischen Empire ernannt: Im Mai 2012 fand eine feierliche Zeremonie im Buckingham Palace durch die Tochter der Königin von Großbritannien, Prinzessin Anne, statt.

Gewinner des Europäischen Preises Nicholas Kurti (Nicholas Kurti European Prize; 2007; für Arbeiten auf dem Gebiet der Erforschung niedriger Temperaturen und Magnetfelder). 2008 erhielt er den Europhysik-Preis für die Entdeckung von Graphen.

Fellow der Royal Society of London seit 2011, Verleihung der Leverhulme-Medaille 2013 für seine Arbeiten zu Graphen.

Seit 2013 - ausländisches Mitglied der Bulgarischen Akademie der Wissenschaften.

Lebt in Manchester, ist russischer und britischer Staatsbürger.

Ehefrau - Irina, Mikrobiologin. Zwillingstöchter - Victoria und Sophia (geboren 2009).

Spielt gerne Klavier.

Graphen ist ein Material, das seit sechs Jahren im Mittelpunkt der Aufmerksamkeit von Experimentalphysikern auf der ganzen Welt steht. Davor jedoch glaubte man 40 Jahre lang, dass eine zweidimensionale Kohlenstoffschicht nichts anderes als eine Modellabstraktion sei, die es in manchen Fällen ermöglicht, umständliche Berechnungen in der Quantenmechanik ein wenig anhebbarer und sichtbarer zu machen. So erhielten Konstantin Novoselov und Andrei Game, die derzeit an der Universität von Manchester arbeiten, den Nobelpreis dafür, dass sie Graphen von einer theoretischen auf eine praktische Ebene gebracht haben. Allerdings das Wichtigste zuerst.

Langer Weg zu Graphen

Aus der Schulchemie ist bekannt, dass die Eigenschaften eines Stoffes nicht nur von den Atomen abhängen, aus denen er besteht, sondern auch von ihrer relativen Position. Als Beispiel wird gewöhnlich Kohlenstoff angeführt, der bei einer Anordnung von Atomen spröden schmutzigen Graphit und bei der anderen harten glänzenden Diamanten ergibt. Solche einfachen Substanzen, die bei gleicher Zusammensetzung unterschiedliche Eigenschaften haben, nennt man allotrope Modifikationen. In diesem Sinne sind Graphit und Diamant allotrope Modifikationen von Kohlenstoff.

In den 60er Jahren des letzten Jahrhunderts begannen Physiker, sich nicht nur intensiv mit dreidimensionalen, sondern auch mit zweidimensionalen allotropen Modifikationen zu beschäftigen. Insbesondere können sich beispielsweise Kohlenstoffatome auf einfachste und natürlichste Weise in derselben Ebene befinden - in Form eines hexagonalen Gitters (dh eines Gitters, in dem alle Zellen Sechsecke sind). Übrigens war diese Idee schon damals nicht neu – Oscar Klein sagte beispielsweise bereits 1929 ungewöhnliche Quanteneigenschaften für ein solches Material voraus.

Gleichzeitig wurden Versuche unternommen, separate "Stücke" aus flachem Kohlenstoff zu erhalten, die jedoch nicht zum Erfolg führten. Infolgedessen entschieden viele Wissenschaftler, dass es aus Stabilitätsgründen praktisch unmöglich ist, dieses Material in der Praxis zu erhalten (das passiert ständig in der Physik - zum Beispiel existieren die Quarks, aus denen Hadronen bestehen, nicht separat).

Infolgedessen blieb Graphen nichts weiter als eine Abstraktion, bequem zum Beispiel für Berechnungen, weil im Fall von zwei Dimensionen viele Gleichungen, die zum Beispiel mit der Quantenmechanik zu tun haben, merklich vereinfacht werden.

Der erste Vorbote der revolutionären Entdeckung von Andrey Geim und Konstantin Novoselov war die Entdeckung der Fullerene Mitte der 1980er Jahre. Fullerene sind konvexe Polyeder mit Kohlenstoffatomen an ihren Ecken. Das bekannteste derartige Material heißt C 60 - in dieser Modifikation befinden sich die Atome an den Eckpunkten einer Figur, die einem Fußball ähnelt (in der Mathematik wird ein solches Polyeder als abgeschnittenes Ikosaeder bezeichnet). Für diese Entdeckung erhielten übrigens die Amerikaner Robert Curl und Richard Smellie zusammen mit dem Briten Harold Kroto 1996 den Nobelpreis für Chemie.

Dann, in den 90er Jahren, ermöglichte die Entwicklung der Technologie die Untersuchung der sogenannten Kohlenstoff-Nanoröhrchen (mehrere Forschergruppen, darunter sowjetische Physiker, beanspruchen gleichzeitig den Titel der Entdecker dieser Objekte). Von Röhren, so scheint es, zu Graphen ist es nur ein Katzensprung: Ich schneide sie der Länge nach auf, entfalte sie – fertig ist eine zweidimensionale Kohlenstofffolie. Es stellt sich heraus, dass Wissenschaftler der Stanford University und der Rice University dies 2009 bewiesen haben. Allerdings wurde das „unmögliche“ Material erstmals auf andere Weise gewonnen.

Dominanzkrieg

Andrey Konstantinovich Geim wurde 1958 in Sotschi geboren. 1982 schloss er sein Studium an der Fakultät für Allgemeine und Angewandte Physik des Moskauer Instituts für Physik und Technologie ab und verteidigte 1987 seine Doktorarbeit am Institut für Festkörperphysik der Akademie der Wissenschaften der UdSSR. Bis 1990 arbeitete er am Institut für Probleme der Mikroelektronik und hochreinen Materialien, danach ging er ins Ausland. Zum Zeitpunkt der Entdeckung (2004) arbeitete er mit Konstantin Novoselov an der Universität Manchester zusammen. Jetzt arbeitet er dort und ist formell holländischer Staatsbürger. Bemerkenswert ist, dass Game im Jahr 2000 für seine Studie über das Schweben von Fröschen den Ig-Nobelpreis erhielt.

Wie so oft in der Wissenschaft gelang es Geim und Novoselov nicht nur, die meisten Physiker zu überraschen, indem sie in der Praxis als instabil geltendes Material erhielten, sondern auch mehrere andere Gruppen von Forschern überholten, die es ihnen buchstäblich in den Hinterkopf hauchten.

So wurde beispielsweise die Peeling-Technologie (so heißt die Technik, mit der Einwanderer aus der ehemaligen UdSSR arbeiteten) nicht von Game und Novoselov erfunden – diese Methode wurde erfolglos von Forschern um Rodney Ruoff von der University of Texas zurück erprobt im Jahr 1999.

Darüber hinaus reichten Wissenschaftler der Georgia Tech University nur zwei Monate nach der Veröffentlichung des Artikels von Geim und Novoselov einen Artikel zur Veröffentlichung ein, in dem vorgeschlagen wurde, dünne Kohlenstoffschichten durch Brennen von Siliziumkarbid bei einer Temperatur von 1300 Grad Celsius zu erhalten. Gleichzeitig versuchten Physiker der Columbia University, ähnliche Filme zu "zeichnen" - sie befestigten einen Kohlenstoffkristall an der Nadel eines Kraftmikroskops und trieben ihn über die Oberfläche. Auf diese Weise gelang es ihnen jedoch, Filme mit einer Dicke von 10 Kohlenstoffschichten zu erhalten.

Konstantin Sergejewitsch Nowoselow wurde 1974 in Nischni Tagil geboren. 1997 schloss er sein Studium am Moskauer Institut für Physik und Technologie ab und arbeitete bis 1999 am Institut für Probleme der Mikroelektroniktechnologie und hochreinen Materialien, danach ging er ins Ausland. Arbeitet derzeit an der University of Manchester. Er hat zwei Staatsbürgerschaften - russisch und britisch.

Wie haben Game und Novoselov ihre Rivalen überholt? Es stellt sich heraus, dass jeder, der jemals mit einem Bleistift geschrieben hat, gegen seinen Willen mit der Herstellung von Graphenblättern beschäftigt war – während des Schreibens blättert Kohlenstoff von einer Graphitspitze in flachen Flocken ab, von denen einige möglicherweise nur ein Atom dick sind. Diese Idee nutzten Geim und Novoselov - sie lösten die Flocken mit Klebeband vom Graphit und übertrugen sie anschließend auf ein spezielles Substrat. 2004 im Wissenschaft ein Artikel von Physikern erschien, in dem sie nicht nur die Technologie zur Gewinnung von Graphen, sondern auch einige seiner Eigenschaften beschrieben.

Physiker haben gelernt, für die Nanoelektronik geeignete Graphenbänder herzustellen. Wissenschaftler haben die Fehler der Hochtemperatur-Supraleitung erklärt. Physikern ist es gelungen, freie Stellen in Graphen mit Elektronen zu besetzen. Chemiker haben es geschafft, die Größe einer Graphenschicht dutzende Male zu vergrößern. Physiker haben den Mechanismus des Graphenbruchs aufgedeckt. All dies sind nur die Schlagzeilen von Notizen zu Graphen, die seit Anfang 2010 auf Lente.ru erschienen sind.

In den letzten 6 Jahren seit der Entdeckung von Geim und Novoselov haben Wissenschaftler nicht nur gelernt, mehr oder weniger große Graphenstücke herzustellen, sondern auch das unglaubliche Potenzial dieses Materials entdeckt. So hat Graphen eine hohe Festigkeit (es ist 100-mal stärker als ein Stahlblech gleicher Dicke), Wärmeleitfähigkeit (Graphen leitet Wärme 10-mal besser als Kupfer), maximale Elektronenmobilität unter allen bekannten Materialien und eignet sich auch zum Erstellen einzigartige Elektronik und vieles mehr.

Zwar sind fast alle Möglichkeiten von Graphen noch lange nicht praktikabel - eine Tatsache, der sich das Nobelkomitee offensichtlich bewusst ist (deshalb klingt die Formulierung, mit der der Preis an Geim und Novoselov verliehen wurde, wie "für bahnbrechende Experimente zu zwei- dimensionales Graphenmaterial"). Trotzdem ist Graphen die Zukunft. Eine Zukunft, die dank der Arbeit der einst russischen Wissenschaftler Andrey Geim und Konstantin Novoselov Wirklichkeit werden wird.

Fast eine Stunde gemächliches Gespräch mit dem Nobelpreisträger in der Nacht nach seiner Bekanntgabe übertrifft meine kühnsten Erwartungen.

Nach der Logik der Dinge sollte ein Fabelwesen in Form eines brillanten Wissenschaftlers (andere erhalten solche Auszeichnungen nicht) unerreichbar sein - sagen wir, oben auf der Welt, im parallelen Raum, ich weiß nicht wo .

Aber zwei erstaunliche Typen, die der Menschheit ein Wunder in Form des dünnsten und haltbarsten Materials der Erde beschert haben, leben weiter, als wäre nichts passiert - sie schalten ihre Telefone nicht aus, gehen nicht zur Arbeit, halten Seminare an ihrer Universität ab, sitzen bei einem Treffen.

"Mach dir keine Sorgen, sie sind hier", sagen sie mir an der Universität von Manchester, "arbeiten wie gewohnt, sie sollten nach sechs frei haben." Andrey Geim finde ich immer noch nicht. Interview "Rossiyskaya Gazeta" gibt Konstantin Novoselov.

Der Physik-Nobelpreis wurde diesem Paar zu zweit verliehen, sieben lange Jahre arbeiteten sie an ihrer Entdeckung, beide aus Russland, die wissenschaftliche Wiege ist auch eine zu zweit - das Institut für Physik und Technologie von Dolgoprudny bei Moskau und das Institut für Festkörper Physik der Akademie der Wissenschaften der UdSSR in Chernogolovka.

Der 51-jährige Andrei Game, der Russland verlassen hatte, arbeitete an den Universitäten von Nottingham, Kopenhagen und Nijmegen. Seit 2001 an der University of Manchester. Er überzeugte auch seinen Doktoranden, der seit 1999 in den Niederlanden arbeitete, ihm zu folgen. An der Universität wird der 36-jährige Professor Novoselov lustig genannt - "Professor Kostya". Aber das ist für uns lächerlich, und es ist für Ausländer schwierig, den vollen Namen ihres russischen Professors auszusprechen. Außerdem nennen Studenten im guten alten England ihre Professoren wirklich nur beim Vornamen.

Und tatsächlich ist die Geschichte bereits zur Legende geworden, wie zwei Wissenschaftler, die in Großbritannien aus Russland arbeiteten, angeblich Klebeband benutzten, um gewöhnlichen Graphit wie einen Bleistift in kleine Flocken zu spalten. Graphen wurde von Geim-Novoselov entdeckt und ist ein völlig neues, der Menschheit bisher unbekanntes Material, das dünnste, ein Atom dickes Material, hundertmal stärker als Stahl. Man kann jetzt endlos über die breitesten Möglichkeiten phantasieren, ihre Entdeckung für den weiteren technischen Fortschritt zu nutzen.

Russische Zeitung: Herr Professor Novoselov, nehmen Sie bitte unsere aufrichtigen Glückwünsche zur höchsten Auszeichnung entgegen. Kann ich dich einfach mit deinem Vornamen ansprechen?

Konstantin Nowoselow: Danke! Natürlich kannst du.

RG: Konstantin, ich habe auf der Website Ihrer Universität von Manchester gelesen, dass Andrey Game erzählt hat, wie er am Vorabend der Nachrichten über den Nobelpreis die ganze Nacht friedlich geschlafen hat, weil er nicht damit gerechnet hat, einen Preis zu gewinnen. Und Sie?

Nowoselow: Das gleiche für mich.

RG: Warum haben Sie beide nicht damit gerechnet?

Nowoselow: Ich kann nicht für Andrey antworten, ich werde über mich sprechen. Im Prinzip tauchten vor 2 oder 3 Jahren Gerüchte auf, dass wir den Nobelpreis erhalten könnten. Und um ehrlich zu sein, war das alles nicht sehr angenehm, also habe ich irgendwann entschieden, dass ich mich diesen Dingen überhaupt nicht annehme. Und das Leben wurde besser.

RG: Warum hat es dein Leben ruiniert?

Nowoselow: Nun, den Nobelpreis zu bekommen, ist wohl der Traum eines jeden Physikers. Und wenn Sie verstehen, dass es eine Chance gibt, fangen Sie unwillkürlich an, sich Sorgen zu machen. Es ist also besser, nicht darüber nachzudenken.

RG: Das von Ihnen entdeckte Graphen wurde als potenzieller Nachfolger von Silikon und seinen enormen sozialen und wirtschaftlichen Vorteilen für die Gesellschaft bezeichnet. Stimmt das und was sind die Vorteile?

Nowoselow:Über die Tatsache, dass Graphen der Nachfolger von Silikon ist, werde ich schweigen. Es gibt viele andere Probleme, über die man eine ganze Vorlesung lesen kann, aber tatsächlich gibt es eine Vielzahl von Bereichen, in denen Graphen funktionieren kann, wo es andere Materialien ersetzen oder einfach neue Anwendungen eröffnen kann. Und ehrlich gesagt glaube ich fest daran, dass das passieren wird.

Eine der nächsten Richtungen, die von mehreren Unternehmen gleichzeitig entwickelt wird, sind leitfähige transparente Beschichtungen. Sie werden zum Beispiel in Ihrem Handy für einen Touchscreen, für Flüssigkristallanzeigen, für Ihren Computer, für Solarpanels benötigt. Dies kann einen riesigen Markt bieten, Graphen kann bestehende Technologien erheblich verbessern.

Einer der Gründe, warum Graphen so schnell von ersten Messungen zu nahezu realen Anwendungen übergegangen ist, ist, dass so viele Menschen auf der ganzen Welt damit arbeiten. Beispielsweise ist Samsung sehr aktiv auf dem Gebiet der Graphenwissenschaft und es wurde viel Forschungsarbeit zu Samsung geleistet. Sie haben großartige Forscher.

Aber die Manchester Business School könnte Ihre Frage heute ausführlich beantworten. Sie untersuchen speziell die sozialen Folgen der Entwicklung der Graphenwissenschaft. In Manchester und Atlanta (USA) wurden staatliche Zuschüsse für solche Forschungen und vergleichende Analysen erhalten.

Was Andrey und mich betrifft, so besteht die wichtigste „soziale Konsequenz“ darin, dass wir in den letzten sieben Jahren sehr interessante Experimente durchgeführt haben und viel Freude daran hatten.

RG: Was hat Sie zu dieser Entdeckung geführt? Wie ist es passiert?

Nowoselow: Das ist im Prinzip der Arbeitsstil, den Andrei in unserem Labor durchsetzt bzw. einflößt und dem ich zu folgen versuche - die sogenannten "Friday Night Experiments". Das heißt, wenn Sie auf eine völlig dumme, verrückte Idee kommen und sie ausprobieren können. Und wenn es nicht funktioniert hat, ist es nicht beängstigend - Sie haben nicht viel Zeit verbracht. Und wenn es funktioniert, dann kann es sehr große Ergebnisse bringen. Und Graphen war eine dieser Ideen. Es gab eine Idee, einen Graphittransistor herzustellen, indem man ihn in kleine Flocken spaltete, und seltsamerweise begannen buchstäblich die allerersten Proben zu funktionieren, und danach war es offensichtlich, dass eine sehr interessante Physik dahinter steckte.

RG: Warum wurde die University of Manchester zu Ihrer Forschungsbasis? Ist es ein Unfall oder eine bewusste Entscheidung?

Nowoselow: Um ehrlich zu sein, war es nicht meine Wahl, sondern die von Andrey Geim. Wir haben mit ihm in Holland gearbeitet, ich war sein Doktorand. Dann zog er nach Manchester und bat mich, mit ihm zu ziehen. In diesem Moment langweilte ich mich in Holland und zog gerne nach England.

RG: In Russland gelten Sie als russische Physiker. Ja, und in den lokalen Medien schreiben sie auch: "Russische Wissenschaftler arbeiten in Großbritannien". Sind Sie bereit zuzugeben, dass die russisch-sowjetische Schule der Physik die grundlegende Grundlage oder besser gesagt das Potenzial für Ihre Entdeckung gelegt hat?

Nowoselow: Zweifellos. Die Basis wurde genau in Russland gelegt. Phystech ist wahrscheinlich das beste Institut der Welt. Nach ihm arbeitete ich in Chernogolovka, wo es eine absolut bemerkenswerte Schule für experimentelle und theoretische Physik gibt. Also alles, was ich über Physik weiß – nicht alles, aber wahrscheinlich viel – habe ich dort.

Russlands Einfluss ist entscheidend, aber ich möchte den Fokus nicht nur auf Russland verlagern. Es muss daran erinnert werden, dass Wissenschaft eine internationale Sache ist. Ohne sie kann sie nicht arbeiten. Von allem, was wir derzeit über Graphen wissen, haben wir vielleicht nur 10 Prozent oder noch weniger erhalten. Eine große Anzahl von Gruppen auf der ganzen Welt arbeitet an diesem Problem, und wir haben ihre Ergebnisse auch in unserer Arbeit verwendet. Wir haben eine große Anzahl von Mitarbeitern auf der ganzen Welt, und wir kooperieren mit ihnen und konkurrieren gleichzeitig. Daher ist es im Wesentlichen ein internationales Werk.

RG: Können Sie die sowjetische oder russische Physikschule als eine der besten der Welt bezeichnen? Wie würdest du sie bewerten?

Nowoselow: Das ist absolut unmöglich zu bestimmen. Ich wünsche der russischen Wissenschaft nur das Beste, aber es wäre völlig falsch zu sagen, dass wir die Besten sind. Wir müssen nur zugeben, dass wir sehr gut sind, und deshalb müssen wir zu den Menschen gehen. Gehen Sie in andere Länder, geben Sie, was wir haben, und nehmen Sie, was sie haben.

RG: Wen würden Sie Ihren Hauptlehrer nennen?

Nowoselow: Andreas. Natürlich habe ich am Institut für Physik und Technologie und in Chernogolovka viel über Physik gelernt, aber ich habe gelernt, wie man Wissenschaft macht, indem ich Andrei zugeschaut habe.

RG: Was kannst du über ihn sagen? Was macht Andrey Geim für Sie zu einem einzigartigen Partner in der Wissenschaft?

Nowoselow: Er ist ein äußerst intelligenter Mensch. Ich mag das Wort Genie nicht, aber ich denke, es trifft auf ihn zu. Das Wichtigste, was Andrey mir beigebracht hat, ist, keine Angst zu haben, seine Fehler zuzugeben und in der Wissenschaft einfach mutig genug zu sein.

RG: Ist es möglich, den Beitrag eines jeden von Ihnen zu dieser kolossalen siebenjährigen Arbeit irgendwie zu teilen und zu messen?

Nowoselow: Es ist sehr schwierig, es genau zu bestimmen, aber das meiste davon ist er.

RG: Was finden Sie an den Arbeitsbedingungen an der University of Manchester am attraktivsten?

Nowoselow: Das Wichtigste ist, dass wir hier von der meisten administrativen Arbeit komplett abgeschirmt sind und uns nur auf die Wissenschaft konzentrieren können.

RG: Britische Wissenschaftler beklagen immer wieder die schwache finanzielle Basis ihrer Universitäten und unzureichende Finanzierung der Wissenschaft. Haben Sie es selbst erlebt?

Nowoselow: Es stimmt. Aber wir waren in einer privilegierten Situation, wir hatten Glück. Wir hatten ausreichende finanzielle Mittel.

RG: Wie oft besuchen Sie Russland, wen besuchen Sie?

Nowoselow: Ich besuche Russland einmal im Jahr - eineinhalb, leider kann ich nicht öfter kommen. Meine Verwandten leben in Moskau und Nischni Tagil. Ich bin froh, dorthin zu gehen. Ich habe dort viele Freunde. In den 11 Jahren, seit ich gegangen bin, sind die Veränderungen sehr auffällig. Die Menschen auf der Straße sahen glücklicher aus.

RG: Hast du eine Frau, Kinder?

Nowoselow: Ja, gibt es. Sie sind bei mir in Manchester.

RG: Wann findet die Preisverleihung statt?

Nowoselow: Weiß nicht.

RG: Wie haben Sie erfahren, dass Sie mit dem Nobelpreis ausgezeichnet wurden? Wie kam es dazu, was haben Sie in diesem Moment erlebt? Es ist einfach unvorstellbar.

Nowoselow: Ich habe mit unserem Mitarbeiter aus Holland geskypt, wir haben die neuesten Charts für unseren neuen Artikel besprochen. Es war am Dienstag. Das Telefon klingelte, ich schaltete Skype nicht einmal aus, ich bat ihn nur zu warten. Ich nahm den Hörer ab, sie, diese Leute vom Komitee, verrieten sich sofort mit ihrem schwedischen Akzent. - sagte, gratulierte. Dann bin ich zurück zu Skype gegangen, habe ein bisschen mit dieser Person gechattet...

RG: Das heißt, Sie konnten weiterhin jeden Tag so „kommunizieren“, als wäre nichts passiert?

Nowoselow: Ja. Dann kamen Leute aus Amerika, und ich habe versucht, etwas mit ihnen zu machen, und dann gingen diese ganzen Anrufe los - und es war einfach absolut unmöglich zu arbeiten. Aber in diesen wenigen Minuten, die in all diesem ersten Schock vergingen, wurde mir plötzlich klar, dass sich alles - das Leben sehr verändert hat. Und ich wollte es zurückbringen. Und im Allgemeinen wurde alles irgendwie unverständlich ...

RG: Wieso den?

Nowoselow: Nun, es scheint mir offensichtlich. Schließlich ist es noch schwer vorstellbar, wie alles jetzt laufen wird. Und ich möchte alles wieder normalisieren und wieder normal und produktiv arbeiten. Wir wurden am nächsten Tag in der Uni gefragt, ob wir das Seminar verschieben oder auslassen, ich sagte: Versuchen wir, alles so nah wie möglich an einem normalen Tag zu machen. Es kommt schlecht, aber... Unsere Abteilung hat heute Abend ein Treffen vereinbart, die Studenten sind gekommen, alle haben sich natürlich gefreut.

RG: Beneiden Sie diejenigen, „für die der Gipfel noch bevorsteht“, wie Wyssozki sang? Oder immer höher klettern? Wohin jetzt?

Nowoselow: Ich bin sicher, da kommt noch mehr. Irgendwelche Ideen. Ich werde die interessantesten Experimente mit Graphen fortsetzen. Diese Auszeichnung hat uns sehr zurückgeworfen. Ich werde versuchen, etwas anderes als Graphen zu finden ...

Die Namen der Physik-Nobelpreisträger 2010 wurden in Stockholm bekannt gegeben. Es waren Professor Andrey Geim und Professor Konstantin Novoselov. Beide Preisträger, die an der British University of Manchester arbeiten, stammen aus Russland. Andrei Geim, 52, ist niederländischer Staatsbürger, Konstantin Novosyolov, 36, besitzt die russische und die britische Staatsbürgerschaft.

Der weltweit renommierteste wissenschaftliche Preis, der in diesem Jahr mit etwa 1,5 Millionen US-Dollar dotiert ist, wurde Wissenschaftlern für die Entdeckung von Graphen verliehen, einem ultradünnen und extrem haltbaren Material, das aus einem ein Atom dicken Kohlenstofffilm besteht.

Über die Schwierigkeiten bei der Entdeckung von Graphen und die praktische Anwendung dieses Materials spricht Alexander Sergeev, wissenschaftlicher Redakteur der Zeitschrift Vokrug Sveta, im Radio Liberty:

Allein die Tatsache, dass Wissenschaftler Graphen erhalten haben, ist bemerkenswert. Theoretisch wurde Graphen ein halbes Jahrhundert vor seiner Synthese vorhergesagt. In der Schule ging jeder durch die Struktur von Graphit - das ist ein gewöhnlicher Bleistift. Das Kohlenstoffatom bildet dünne Schichten, die immer wieder übereinander geschichtet werden. Jede Schicht besteht aus sechseckigen Zellen, die wie eine Wabe aneinander andocken.

Das Problem bestand darin, eine Schicht von den oberen und unteren zu trennen. Für eine einzelne Schicht dieses zweidimensionalen Kristalls, der so genannt wird, weil er keine dritte Dimension hat, wurden eine Reihe verschiedener interessanter physikalischer Eigenschaften vorhergesagt. Es gab viele Experimente. Es war jedoch nicht möglich, die Trennung einer Schicht von allen anderen mit einem stabilen Ergebnis zu erreichen.

Andrey Geim und Konstantin Novoselov haben einen Weg gefunden, diese Schicht zu isolieren und anschließend sicherzustellen, dass es sich wirklich um eine Schicht handelt. Die Wissenschaftler konnten dann seine physikalischen Eigenschaften messen und überprüfen, ob die theoretischen Vorhersagen mehr oder weniger richtig waren. Dieses Experiment ist sehr einfach: Wissenschaftler nahmen einen gewöhnlichen Bleistift, ein Stück Graphit. Mit Klebeband wurde eine Graphitschicht davon entfernt, und dann begannen sie, sie abzuziehen. Als 1-2 Schichten verblieben waren, wurde der Graphit auf ein Siliziumsubstrat übertragen.

Warum sind alle bisherigen Experimente gescheitert? Weil (und das wurde theoretisch vorhergesagt) der Graphenfilm, ein zweidimensionaler Kohlenstoffkristall, gegenüber Verwindung instabil ist. Sobald sie sich in einem freien Zustand befindet, beginnt sie sofort zu zerknittern. Es gab sogar die Meinung, dass es unmöglich sei, Graphen zu isolieren. Die Arbeit der Wissenschaftler wurde 2004 durchgeführt, und 2009 wurde bereits ein Stück Graphen erhalten. Das heißt, eine fast einen Zentimeter große Graphenfolie. Und jetzt sprechen wir über Dutzende von Zentimetern.

Wozu brauchen wir dieses Graphen überhaupt?

Die gesamte Elektronik bewegt sich jetzt in Richtung einer Verringerung der Größe von Elementen - Transistoren, Elektroden usw. Je kleiner die Elemente im Prozessor sind, desto mehr Elemente können darin platziert werden und desto leistungsfähiger kann der Prozessor zusammengebaut werden. Daher werden darin komplexere logische Operationen durchgeführt. Was kann dünner sein als eine Atomlage? Graphen hat die Eigenschaft, dünn zu sein.

Außerdem leitet es Strom. Und es ist fast durchsichtig. Gleichzeitig ist es stark genug: Es ist eines der stärksten Materialien pro Atomlage. Es durchdringt praktisch keine anderen Substanzen. Selbst gasförmiges Helium kann nicht durch Graphen sickern, daher ist dies eine sehr zuverlässige Beschichtung. Es kann beispielsweise in Touchscreens verwendet werden, da die transparente Elektrode das Bild nicht verdeckt. Sie können versuchen, es in der Elektronik zu verwenden. Jetzt versuchen sie, Transistoren auf Basis von Graphenen zu entwickeln. Es stimmt, hier gibt es Schwierigkeiten. Graphen hat anomale Eigenschaften, die es etwas schwierig machen, es in Transistoren zu verwenden. Aber nachdem wir gelernt haben, wie man Atomschichten erhält, sind dies wahrscheinlich bereits überwindbare Hindernisse. Dies ist ein grundlegend neues Material. So etwas hat es noch nie gegeben. Die dünnste Leitermonolage, die in der Technik, in der Elektronik eingesetzt werden kann.

Die neuen Nobelpreisträger haben eine ziemlich komplizierte Biografie. Einer von ihnen ist niederländischer Staatsbürger, der andere hat zwei Pässe: einen britischen und einen russischen. Sie arbeiteten, soweit bekannt, im Wissenschaftszentrum in Manchester, England. Wird die Wissenschaft international oder ist es das traurige Schicksal russischer Wissenschaftler, große Entdeckungen nur im Ausland zu machen?

Um ernsthaft wissenschaftlich zu arbeiten, braucht man nicht nur die materielle und technische Basis, sondern auch einfach Ruhe. Ein Wissenschaftler sollte sich von manchen Fragen nicht verwirren lassen. Andrei Game erhielt vor 10 Jahren den Ig-Nobelpreis für Experimente zur Magnetschwebebahn von Fröschen. Der Ig-Nobelpreis ist ein scherzhafter Anti-Preis für sinnlose Arbeit. Ein Wissenschaftler braucht eine gewisse Freiheit in seiner Arbeit. Dann werden Ideen geboren. Heute habe ich Frösche schweben lassen und morgen bekomme ich Graphene.

Wenn eine Person solche Bedingungen hat, arbeitet sie effizienter. Schließlich haben die beiden aktuellen Nobelpreisträger für Physik am Moskauer Institut für Physik und Technologie (Moscow Institute of Physics and Technology – RS) studiert. Und sehr bald gingen sie nach Holland, nach Großbritannien, weil dort die Arbeitsatmosphäre für die Suche nach wissenschaftlichen Mitteln, die für die Durchführung von Forschungen erforderlich sind, günstiger ist. Die Karbonfolien rissen sie mit Klebeband ab, sie mussten aber mit einem Rasterkraftmikroskop vermessen werden. Also musste dieses Mikroskop sein. In Russland sind sie das natürlich, aber sie sind viel schwieriger zugänglich.

Wenn ich sage, dass Russland eine gute Grundausbildung hat, die es ermöglicht, Nobelpreisträger heranzuziehen, es aber gleichzeitig keine ernsthafte wissenschaftliche Hightech-Basis für Experimente gibt, wäre das wahr?

Wie bei jeder Verallgemeinerung gibt es hier eine gewisse Dehnung. Mit Bildung sind wir nicht mehr so ​​gut und glatt, weil vielerorts wissenschaftliche Schulen zerstört werden. Es gab einen großen Bruch in der Arbeit der 90er Jahre. Es gibt vereinzelte Schulen in Russland, an denen noch alles sehr gut läuft, aber es gibt Probleme mit der Ausstattung und der Durchführung ernsthafter teurer Forschung. Irgendwo landet diese Ausrüstung: Von Zeit zu Zeit werden ziemlich ernsthafte Einkäufe getätigt, beispielsweise beim Kurchatov-Institut. Aber wie effektiv es dort angewendet wird, ist eine große Frage. Daher gibt es an einigen Orten eine starke wissenschaftliche Schule, während an anderen Mittel für Technologie vorhanden sind. Aus Prestige- und Bürokratiegründen ist es ziemlich schwierig, sie untereinander auszutauschen. In Russland ist auch hochkarätige Forschung möglich, aber viel schwieriger durchzuführen - es ist ein schwierigeres Umfeld, hier zu arbeiten.

Wissenschaftliche Forschung hat viele Facetten. Aber gibt es einzelne Bereiche, die das Nobelkomitee als Durchbruch definiert? Wofür ist es einfacher, einen Nobelpreis zu bekommen? Oder gibt es solche Anleitungen nicht?

Ich habe mir die Liste der Physik-Nobelpreisträger der letzten 20 Jahre angesehen. Es gibt keinen klaren Trend. Es gibt einige Auszeichnungen im Bereich der Elementarteilchenphysik, grundlegende physikalische Wechselwirkungen. Das ist verständlich - sie leisten dort eine recht interessante Arbeit. Aber hier müssen wir einen wichtigen Punkt berücksichtigen. Es wird oft gesagt, dass es nicht ausreicht, bahnbrechende Arbeiten zu leisten, um einen Nobelpreis zu erhalten. Wir müssen noch bis zu der Zeit leben, in der es geschätzt wird. Daher wird der Nobelpreis in der Regel an Menschen in einem sehr respektablen Alter verliehen. So gesehen ist der diesjährige Physik-Nobelpreis eine Ausnahme von der Regel. Novoselov ist jetzt 36 Jahre alt. In den letzten 20 Jahren gab es bei den Auszeichnungen in der Physik keinen solchen Fall, und meiner Meinung nach gab es noch nie einen! In den letzten 8 Jahren hat keiner der Wissenschaftler unter 50 Jahren den Nobelpreis erhalten, und viele erhielten ihn im Alter von 70 oder sogar 80 Jahren für Arbeiten, die Jahrzehnte zurückliegen.

Der jetzige Nobelpreis wurde regelwidrig verliehen. Vielleicht war das Nobelkomitee der Meinung, dass der Preis gerontologisch wird und dass das Alter für seine Verleihung herabgesetzt werden sollte. Letztmals in „jungem“ Alter wurde der Physikpreis 2001 verliehen. Die Gewinner waren zwischen 40 und 50 Jahre alt.

Jetzt wurde offenbar eine Installation für die eigentliche experimentelle Arbeit erstellt. Obwohl der Nobelpreis die Astronomie nicht beinhaltet, gab es in den letzten 10 Jahren zwei sehr wichtige Preise in der Astrophysik. Es gab Preise in der Hochenergie- und Elementarteilchenphysik, in der Festkörperphysik, in der Festkörperphysik, also in festen, flüssigen und anderen Zuständen, in denen Atome nahe beieinander liegen. Fast alle diese Arbeiten sind auf die eine oder andere Weise mit der Quantenphysik verbunden.

Warum gerade Quantentheorie? Liegt es an persönlichen Vorlieben der Mitglieder des Nobelkomitees? Oder ist es wirklich die nächste wissenschaftliche Zukunft?

Der Grund ist sehr einfach. Tatsächlich ist die gesamte Physik, mit Ausnahme der Gravitationstheorie, jetzt Quantenphysik. Fast alles Neue, was auf dem Gebiet der Physik gemacht wird, mit Ausnahme gewisser Nebenrichtungen, Verbesserungen und Durchbrüche, die in der Vergangenheit lagen, basiert auf der Quantenphysik. Nur die Gravitation ist dieser „Quantisierung“ noch nicht erlegen. Und alles andere, was die Grundlagen der Physik betrifft, ist die Quantentheorie und die Quantentheorie der Materie.

Der Nobelpreis für Physik 2010 wurde an in Großbritannien arbeitende Russen – Konstantin Novoselov und Andrey Geim – für die Erschaffung von Graphen verliehen, hat die Schwedische Akademie bekannt gegeben. Der Preis wurde Wissenschaftlern "für bahnbrechende Experimente zur Erforschung des zweidimensionalen Materials Graphen" verliehen, heißt es auf der Website des Preises.

Graphen ist eine einzelne Schicht aus Kohlenstoffatomen, die durch eine Struktur chemischer Bindungen verbunden sind, die in ihrer Geometrie der Struktur einer Wabe ähneln.

Andrej Spiel wurde 1958 in Sotschi geboren, hat jetzt die niederländische Staatsbürgerschaft.

1982 absolvierte er das Moskauer Institut für Physik und Technologie, Fakultät für Allgemeine und Angewandte Physik, und promovierte in Physik und Mathematik am Institut für Festkörperphysik der Akademie der Wissenschaften der UdSSR.

Als wissenschaftlicher Mitarbeiter tätig am Institute for Problems of Technology of Microelectronics and Highly Pure Materials of the Russian Academy of Sciences in Chernogolovka bei Moskau, der University of Nottingham, der University of Bath (Großbritannien), der University of Nijmegen (Niederlande), seit 2001 - an der University of Manchester.

Andrey Geim ist derzeit Leiter des Manchester Centre for MesoScience and Nanotechnology und Leiter der Abteilung für Physik der kondensierten Materie.

Konstantin Nowoselow wurde 1974 in Nischni Tagil geboren und besitzt heute die britische und russische Staatsbürgerschaft.

1997 graduierte er am Moskauer Institut für Physik und Technologie, Fakultät für Physikalische und Quantenelektronik.

Derzeit ist er Professor an der University of Manchester.

Die gemeinsame Arbeit von Mitarbeitern des Institute of Problems of Microelectronics Technology and Highly Pure Materials der Russischen Akademie der Wissenschaften in Chernogolovka bei Moskau an der Universität Manchester begann im Jahr 2001, als Game zum Direktor des Center for MesoScience eingeladen wurde und Nanotechnologie an der University of Manchester. Konstantin Novoselov, Stipendiat der Leverhulme Foundation, schloss sich der neuen Forschung seines Landsmanns an.

Geim und Novoselov sind die Preisträger des Europhysik-Preises der European Physical Society 2008. Diese hohe europäische Auszeichnung wird seit 1975 jährlich verliehen. Der offizielle Wortlaut des mit 10.000 Euro dotierten Preises lautet „für die Entdeckung und Isolierung der freien einatomigen Kohlenstoffschicht und die Erklärung ihrer herausragenden elektronischen Eigenschaften“.

Am 5. Oktober 2010 wurde bekannt, dass Konstantin Novoselov und Andrei Geim mit dem Nobelpreis für Physik 2010 ausgezeichnet wurden.

Der Preis wurde Wissenschaftlern "für bahnbrechende Experimente zur Untersuchung des zweidimensionalen Materials Graphen" verliehen, heißt es auf der Website des Preises.

Das Material wurde auf der Grundlage von Informationen von RIA Novosti und offenen Quellen erstellt