Mikhail Iosifovich Katsnelson(ipinanganak noong Agosto 10, 1957, Magnitogorsk, USSR) - Sobyet at Russian theoretical physicist, Doctor of Physical and Mathematical Sciences (1985), propesor sa Radboud University (Netherlands, 2004).

Laureate ng Lenin Komsomol Prize (1988), Honorary Doctor ng Uppsala University (Sweden, 2012), Knight of the Order of the Netherlands Lion (2011), Laureate ng Spinoza Prize (2013).

Talambuhay

Ipinanganak noong Agosto 10, 1957 sa Magnitogorsk sa isang pamilyang Hudyo. Noong 1972 nagtapos siya sa Physics and Mathematics School No. 53 sa Magnitogorsk. Noong 1977 nagtapos siya sa Ural State University.

Nagtrabaho siya bilang pinuno ng laboratoryo ng quantum theory of metals sa Institute of Physics of Metals, Ural Branch ng Russian Academy of Sciences, Doctor of Physical and Mathematical Sciences (1985), Propesor (1992-2001).

Noong 2002-2004 siya ay isang visiting professor sa Uppsala University, mula noong 2004 siya ay naninirahan at nagtatrabaho sa Netherlands.

Noong 2013, ginawaran siya ng Spinoza Prize (pinangalanang Benedict Spinoza) para sa pagbuo ng pangunahing konsepto at mga konsepto kung saan gumagana ang graphene science. Noong 2014 siya ay nahalal na miyembro ng Royal Netherlands Academy of Sciences.

Pangunahing resulta sa larangan ng teorya ng malakas na pagkakaugnay na mga sistema, pisika ng magnetism, graphene. Lumahok sa pagtuklas ng chiral quasi-particles sa single-layer at double-layer graphene, ripples sa graphene, hydrogenated graphene (graphane), paglikha ng unang graphene transistor. Hinulaan niya ang "Klein tunneling", na tumutukoy sa mga tampok ng electron transport sa graphene at nakumpirma sa eksperimento.

May asawa, may dalawang anak. relihiyong Ortodokso.

Mga parangal

• Lenin Komsomol Prize (1988)
• Knight of the Order of the Netherlands Lion (2011)
• Spinoza Prize (2013)
• Hamburger Preis fr Theoretische Physik (2016)

Bibliograpiya

• Quantum solid state physics (co-authored with S. V. Vonsovsky). Moscow: Nauka, 1983
• S. V. Vonsovsky, M. I. Katsnelson. Quantum Solid State Physics. Berlin: Springer, 1989
• S. P. Shubin (1908-1938). Mga piling gawa sa teoretikal na pisika: sanaysay sa buhay, memoir, artikulo. Pinagsama ni S. V. Vonsovsky at M. I. Katsnelson. Sverdlovsk: USSR Academy of Sciences, sangay ng Ural, 1991
• Magnetism ng collectivized electron (co-authored with Yu. A. Izyumov, Yu. N. Skryabin). Moscow: Nauka, 1994
• Panimula sa Theory of Relativity (co-authored with B. Kh. Ishmukhametov). Yekaterinburg: Ural University Press, 1996
• Mechanics (co-authored with B. Kh. Ishmukhametov). Yekaterinburg: Ural University Press, 1999
• Mga Charter ng langit: 16 na kabanata sa agham at pananampalataya (kasama si V. Yu. Irkhin). Yekaterinburg: U-Factoria, 2000.
• Mga pakpak ng Phoenix. Panimula sa quantum mythophysics (kasama si V. Yu. Irkhin). Yekaterinburg: Ural University Press, 2004.
• Dynamics at thermodynamics ng crystal lattice (co-authored with A. V. Trefilov). Moscow: Energoatomizdat, 2002
• Panimula sa teorya ng elementarya na mga particle at atomic nuclei (co-authored with B. Kh. Ishmukhametov). Yekaterinburg: Ural University Press, 2011
• Katsnelson M. I. Graphene: Carbon sa Dalawang Dimensyon. - New York: Cambridge University Press, 2012. - 366 p. - ISBN 978-0-521-19540-9.

Mga sikat na artikulo sa agham

• Teorya ng Ginzburg-Landau // TRV No. 42, Nobyembre 24, 2009
• Ang problema ng Kondo // TrV No. 51, Abril 13, 2010
• Condensed Matter Physics: 10 Mahahalagang Pahayag // TrV No. 79, Mayo 24, 2011

Nagpareserba ako nang maaga: kung ano ang ginagawa niya ay naiintindihan ng halos ilang daang tao sa mundo. Sa aming sariling ngalan, idinagdag namin na siya ay isa ring tunay na kabalyero ng Order of the Netherlands Lion. At ang nagwagi ng Lenin Komsomol Prize. Well, ano sa tingin mo ang ginagawa ni Mikhail Katsnelson? Well, graphene siyempre!

Si Mikhail Katsnelson ay isang physicist, nagmula siya sa Magnitogorsk, kung saan siya nag-aral sa paaralan. At sa Chelyabinsk, nagkrus ang landas namin sa seremonya ng paggawad ng Bright Past (naaalala namin na iginawad ito sa aming mga sikat na kababayan na nagtatrabaho sa ibang bansa).

Kaya, ang pag-usapan ang graphene sa antas ng philistine kasama ang isang propesor, siyempre, ay hindi ang aming negosyo. Para sa mga hindi nakakaalam, ang graphene ay, wika nga, isang two-dimensional na materyal. Nagiging graphene ang carbon kapag ito ay "pinahiran" ng isang layer na eksaktong isang atom ang kapal. At pagkatapos ay ang materyal ay nagpapakita ng maraming kamangha-manghang mga katangian na hindi katangian ng carbon sa lahat. Ito ay pinlano na gumawa ng mga subminiature na elektronikong bahagi mula sa graphene. Iyon lang, hindi mo na makikita ang salitang graphene sa panayam na ito!

At pinag-usapan namin ang tungkol sa mga aktibidad ni Katsnelson, ang popularizer ng agham. Sa co-authorship kay Valentin Irkhin, ang aming kausap ay sumulat ng isang libro na nakakagulat na hindi katulad ng isang aklat-aralin sa pisika: "Mga Batas ng langit. 16 na kabanata sa agham at pananampalataya. Sa "Statutes" ang mga physicist ng "top level", kung kaya't, ay sinusubukang i-reconcile ang conceptual apparatus ng mga relihiyon at natural na agham. Ano ang isang "himala" mula sa pananaw ng isang scientist-observer? Hindi ba't ang mga batas ng kalikasan at mga batas sa relihiyon ay sumasalungat sa isa't isa? Itinatanggi ba ng Ebanghelyo ang proseso ng ebolusyon? Ang libro ay nasa pampublikong domain, maaari mo munang patakbuhin ang iyong mga mata.

Mikhail Iosifovich, sabihin sa akin, paano ka nakahanap ng oras sa iyong iskedyul upang magsulat ng isang libro na malamang na hindi magdadala ng mga dibidendo, mga materyal na benepisyo? O dalhin?

Hindi, siyempre ... Ang kuwento ay ganito. Ito ay 2000 o 2001, noong ako ay nasa Yekaterinburg. Noong 1998, ang aking guro, isang napakahalagang tao para sa akin, ang akademikong si Sergei Vasilievich Valtsovsky, ay namatay, at pagkatapos niya ang manuskrito ng aklat na "Modern natural-scientific na larawan ng mundo", isang uri ng aklat-aralin sa natural na agham para sa humanities, nanatili. Ang mga kamag-anak ni Sergei Vasilyevich ay bumaling sa akin at sa aking kasamahan na si Valentin Irkhin na may kahilingan na makumpleto ang libro, ang seksyon sa relasyon sa pagitan ng natural na agham at relihiyon, ang sining ay nanatiling hindi natapos doon ... Siyempre, labis akong nagulat, dahil isinasaalang-alang ko at Itinuturing pa rin ang aking sarili na isang napakahinang pinag-aralan sa humanities. Ngunit nakumbinsi ako ni Valya Irkhin: subukan natin.

Dumaan kami sa isang nakakabaliw na dami ng mga libro, natapos ang isang kabanata, at habang ginagawa namin ito, nasangkot kami at nagpasya na magsulat ng isang buong libro.

Ngayon wala akong oras para dito! Hindi naman sa wala akong natanggap na mga dibidendo, ngunit ang aming mga kasamahan ay naghihinala sa aming mga aktibidad, ito ay hindi masyadong hinihikayat. Pagkatapos, noong unang bahagi ng 2000s, mahirap gawin ang agham sa Russia, at pagkatapos ay naisip ko na dahil hindi ako makakagawa ng gawaing pang-agham sa tamang antas, kung gayon ako ay makikibahagi sa pagpapasikat at pagtuturo. Ngayon hindi ako makapagsulat ng anumang bagay na tulad nito, wala akong oras, ngunit pagkatapos ay ginagawa ko ito nang may malaking sigasig.

Ang Statutes of Heaven ay nagbanggit ng napakaraming iba't ibang mapagkukunan, mula sa Bibliya at iba pang mga relihiyosong teksto hanggang sa modernong science fiction, Ursula Le Guin, halimbawa. Ikaw ba ang namamahala sa pantasya?

Si Valya Irkhin ay isang ganap na natatanging espesyalista. Isa siyang physicist sa propesyon, ngunit bihasa siya sa mga kanonikal na teksto ng iba't ibang relihiyon. Maaari kang palaging makakuha ng payo mula sa kanya sa anumang pagsasalin ng Bibliya sa anumang wika sa anumang panahon. Nag-aral din siya ng mga tekstong Indian, at iba't ibang ... dito ay naghahanda siya ng seleksyon ng mga sipi mula sa mga tekstong kanonikal. At science fiction, mga kanta ni Vysotsky at iba pa - inihanda ko ito. Ganito ang pagkakasulat ng text, mas puro literary ang sinulat ko.

Nakatanggap ka ng mga review sa libro: "Ano ang pinapayagan ng mga physicist na ito sa kanilang sarili?! Paano nila mahuhusgahan ang mga ganoong bagay? Baka sumulat sayo ang mga baliw?

Hindi, hindi nagsulat ang mga baliw. Ngunit ang mga kapwa pisiko ay tumugon nang may malaking hinala. Wala akong narinig na anumang seryosong komento mula sa mga humanista, ngunit ang ilan ay tumingin ng mabuti sa aming mga sinulat kahit, marahil, nang mas detalyado kaysa sa nararapat. Sa partikular, si Propesor Miroshnikov (tala ng editor na si Yuri Ivanovich Miroshnikov - sa oras na iyon ang pinuno ng Kagawaran ng Pilosopiya ng Institute of Philosophy at Batas ng Ural Branch ng Russian Academy of Sciences) ay nagsulat ng dalawang malalim na pagsusuri at inanyayahan kami na lumahok sa mga koleksyon ng mga gawaing pang-agham ng kanyang departamento. At nagbasa pa ako ng ilang mga lektura para sa mga mag-aaral na nagtapos sa pilosopiya ng agham. At sa kabaligtaran, tila sa isang tao na ang lahat ay magaan, ngunit ang mga tao ay maselan, ang mga pagsusuring ito ay hindi nakarating sa akin.

Nahagip ng mata ko ang chapter na "Miracle". Naiintindihan ko kung ano ang ibig sabihin mo, bilang isang siyentipiko, sa salitang ito: napaka-hindi malamang na mga kaganapan. Naniniwala ka ba sa totoong mga himala?

Ang mahirap na tanong ay kung paano nauugnay sa mga himala. Pitong bilyong tao ang naninirahan sa Earth, araw-araw ay may sampu at daan-daang mga kaganapan. Isang himala ba na sa panahon ng pag-ulan ay isang patak ang eksaktong bumagsak sa ulo ng ilang pako na lumalabas sa bakod? Aba, maraming patak, siguradong tatama ang iba! Maaari kang pumunta ng mas malalim. Sa partikular, binuo ng sikat na psychologist na si Jung ang konsepto ng synchronicity, kumpara sa causality. Ang karamihan sa aking mga kasamahan ay masama ang pakiramdam tungkol sa gayong mga ideya, dahil ang mga himala ay hindi akma sa modernong larawan ng mundo. Para sa isang physicist, ito ay walang kabuluhan, hindi ko alam kung ano ang gagawin dito. Ngunit bilang isang tao… maraming mga kaganapan ang maaaring ipakahulugan bilang mga himala. kailangan ba?

Ano ang higit na nagpahanga sa iyo sa mundo ng agham, engineering, teknolohiya noong 2017?

Mayroong isang anekdota na ang Chukchi ay hindi isang mambabasa, ang Chukchi ay isang manunulat! I'm in this sense absorbed in my own work, kaya biased ako dito. Mayroong ilang mga panlasa, mga paboritong paksa ... Mahirap tumingin nang walang kinikilingan. Ngunit sa partikular, nagkaroon ako ng ilang mga pagbisita, ilang mga pag-uusap, pagkatapos ay muling isinasaalang-alang ko ang aking saloobin sa mga quantum computer. Ngayon ay tila sa akin ay may isang bagay na seryoso sa likod nito.

Tandaan. Ed: Ang isang quantum computer ay isang hypothetical device na gumagamit ng isang pangunahing naiibang lohika ng mga kalkulasyon, naiiba sa mga modernong computer, batay sa mga postulate ng quantum physics. Ito ay (theoretically) gagawa ng ilang mga gawain trilyon beses na mas mabilis kaysa sa kasalukuyang mga supercomputer.

Ano ang ipinag-uutos ng pamagat ng isang Dutch knight? O baka naman may ilang benepisyo, pwede bang laktawan mo ang linya sa isang tindahan o parmasya?

Hindi, walang mga benepisyo! Ngunit sa mga solemne na okasyon kinakailangan na magsuot ng order bar. Baka masyado kong sineseryoso ang chivalry. Ako ay isang Russian physicist, isang mamamayan ng Russia, ngunit sa parehong oras ako ay isang miyembro ng European Academy, narito ang badge. At sa kapasidad na ito, naniniwala ako na isang tungkulin na kinuha ko sa aking sarili: mag-ambag sa pagpapabuti ng relasyon sa pagitan ng Russia at Europa, lalo na sa larangan ng kooperasyong siyentipiko. Bagama't hindi ako diplomat, hindi politiko, sa abot ng aking makakaya. Minsan kinakapanayam ako ng mga pahayagan ng Dutch, mabuti: narito, isang pisikong Ruso, maaari kang makipag-usap sa kanya tungkol dito at iyon.

Ano ang isasagot mo kapag tinanong nila kung bakit hindi ka nakatira sa Russia?

Nakikita mo, sa kasamaang-palad, hindi ako makapagtrabaho sa tamang antas sa aking tinubuang-bayan. Patuloy akong bumibisita sa Russia, nagtatrabaho ako sa Ural Federal University, at hindi sa papel, ngunit talagang, ginagawa namin ito. Bilang isang physicist, umunlad ako sa Netherlands. Syempre, sayang naman, pero pinagpatuloy ako ng trabaho. Ano ang gagawin ko doon kapag nagretiro na ako? hindi ko pa alam.

https://www.site/2018-01-22/vydayuchiysya_fizik_mihail_kacnelson_stal_laureatom_chelyabinskoy_premii_olega_mityaeva

"Kung mabibigo ang siyensya, mamamatay tayong lahat"

Ang natitirang physicist na si Mikhail Katsnelson ay naging isang laureate ng Chelyabinsk Oleg Mityaev Prize

Mikhail Katsnelson

Sa Linggo sa Chelyabinsk Drama Theatre. Si Naum Orlov ang nag-host ng XIV na seremonya ng paggawad ng mga nagwagi ng award na "Bright Past" - isang natatanging kaganapan na walang mga analogue sa ibang mga rehiyon ng Russia. Ang premyo ay natatangi din - bawat nominado (at sila ang mga katutubo ng Southern Urals na nakamit ang natitirang tagumpay) ay tumatanggap ng statuette ng isang centaur ni Ernst Neizvestny. Dalawang gawa lamang ng iskultor ang nagsilbing prototype para sa mga parangal: ang domestic television Oscar - TEFI at ... Chelyabinsk's Bright Past. Ang tagapagtatag at pangunahing inspirasyon ng parangal ay ang People's Artist ng Russia na si Oleg Mityaev, na ang "Bend of the Yellow Guitar" ay naging unspoken anthem ng buong bard song.

Ngayong taon, bilang karagdagan sa mga kilalang at minamahal na cultural figure, kasama sa bilang ng mga nominado ang mga taong halos hindi kilala sa labas ng kanilang propesyonal na bilog.

- Oleg Grigorievich, sabihin sa akin nang matapat: magaganap ba ang susunod, ika-15 na parangal?

“Wala akong pagdududa. Ito ay magaganap sa anumang panahon at sa anumang mga kamay. Patawarin mo kami, Panginoon, kung mayroon man, ngunit para sa akin ay palaging magpapatuloy ang parangal, ang kapalaran nito ay hindi na nakasalalay sa amin. Isang hangal na ihinto ang paggawad ng parangal, pagkakaroon ng labing-apat na taong karanasan sa pagdaraos ng holiday na ito at pakikinabangan ng mga kababayan. Ang karanasang ito ay dapat lamang lumawak.

- Sa pagkakaintindi ko, hindi lang ito 14 na taon ng pagdiriwang, kundi 14 na taon din ng pakikibaka. Gaano kalaki ang naitutulong ng kasalukuyang mga awtoridad sa rehiyon kumpara sa mga nakaraang administrasyon?

— Dapat kong sabihin na ang sitwasyon sa rehiyon ay nagbabago kasabay ng sitwasyon sa bansa. Iba ang panahon, may mga sponsor, lumipad kami at dinala lahat ng bisita sa isang charter plane. Pagkatapos ay nagbago ang sitwasyon. Ang mga awtoridad ay hindi kaagad nasangkot, ngunit gayon pa man, ngayon ang tulong nito ay medyo nasasalat. Gayunpaman, hindi magagawa ng isang tao nang walang mga sponsor, at, sa kasamaang-palad, may mas kaunti at mas kaunti sa kanila.

Naisip mo na ba ang tungkol sa crowdfunding? Ang buzzword na ito ay nagpapahiwatig ng bukas na pangangalap ng pondo. Nag-organize kami ng mga jazz concert na ganyan.

— (na may interes) Hindi ko pa ito naiisip, ngunit ito ay isang paksa. Alam mo, ngayon Puskepalis (Sergey, bituin ng pelikulang "How I Spent This Summer", isa sa mga nominado para sa "Bright Past" award - ed.) ay nagsabi na noong siya ang punong direktor ng Magnitogorsk Drama Theater, noon , bumaling sa alkalde ng lungsod, sinabi niya : "Bigyan mo kami ng isang suweldo ng manlalaro ng hockey team para sa teatro ..." Anong koponan ang naroon?

- Metallurgist.

- "Metallurg"! Isang suweldo ng isang hockey player para sa buong teatro, at magiging sapat na siya! Sa tingin ko, sapat na sa amin ang isang suweldo ng isang hockey player (laughs). Dahil ang trabaho ay nagpapatuloy hindi lamang sa dalawang araw na ito [kapag iginawad ang premyo]. Ang gawain ay isinasagawa sa buong taon. Ang mga tao ay naghahanap ng mga kakilala, kamag-anak, paghahanda ng mga materyales, naghahanap ng pera, bukod sa iba pang mga bagay. Ito ay isang seryosong trabaho para sa aming buong pondo.

Sa Chelyabinsk, ang seremonya ng award na "Bright Past" ay ginanap na may buong bahay

- Sabihin mo sa akin, ang komposisyon ng lihim na conclave, na nagpapasya kung sino ang iginawad sa premyo at sino ang hindi, ay nagbabago taun-taon? O ito ba ay isang uri ng matatag na gulugod?

“Sa kasamaang palad, nawawalan tayo ng mga tao. Ang kahanga-hangang babae na si Tatyana Leonidovna Ishukova (ang maalamat na Chelyabinsk weather forecaster - ed.) ay wala na sa amin, siya ay isang adornment ng komisyon ng kumpetisyon at isang sikat na tao na mapagkakatiwalaan. At kaya, oo ... Mayroong ilang beses na ilang mga panukala na mag-lobby ng isang tao, ngunit hindi sila pumasa.

Nakikita mo, hindi kami makakagawa ng mga desisyon batay sa kasikatan nito o ng taong iyon. Kung kami ay ginagabayan ng parameter na ito, hindi namin gagawin ang isang theoretical physicist na isang laureate.

- Oo nga pala, umiikot sa dila ang tanong na ito. Malinaw kung bakit ang parehong Puskepalis o Pal (star ng pelikulang "Bitter!" - ed.) ay hinirang, ngunit paano nakapasok ang physicist na si Katsnelson sa kumpanyang ito?

- Sa kasamaang palad, ang desisyong ito ay kailangang ipaliwanag sa komisyon. Dahil walang physics tayo... Wala kahit saan. Alam mo, kung may hindi tayo naiintindihan, dapat at least alam natin na hindi natin naiintindihan. Noong nakaraang linggo mayroon kaming ganitong parirala: "Dapat mong tandaan ang isang bagay: mayroon kang sclerosis."

- Nagaganap ang seremonya ng parangal sa background ng medyo madilim na ingay sa impormasyon. Ang mga residente ng Chelyabinsk ay umaalis sa lungsod sa nakalipas na ilang taon. Pangunahin dahil sa mga isyu sa kapaligiran...

Una sa lahat, tama ang ginagawa nila. Ito ang tinig ng katwiran. Matapos ang lahat ng mga emisyon at maging ang impormasyon na mayroon tayo, imposibleng manatili sa lungsod. Isa pa, marami ang walang pagkakataong umalis. At ano ang natitira sa kanila? Maaari lamang nilang ipaglaban ang ekolohiya ng lungsod. Lubos kong naiintindihan ang mga taong ito at handa akong tulungan sila sa lahat ng posibleng paraan.

— Dumarating ka sa Chelyabinsk taon-taon, may nakita ka bang pagbabago sa oras na ito?

- Well ... (pagkatapos mag-isip) Wala pa akong nakikita, maliban sa temperatura ng hangin, sabihin na natin. Tunay na taglamig na ngayon. Isang araw bago kami nag-perform sa Sochi, ito ay isang mapurol na lungsod sa taglamig (laughs)! At mayroon kaming niyebe. Dumplings. Ang mga kalalakihan ng Chelyabinsk ay napakalubha na tinatali nila ang kanilang mga bota ng pampalakas.

nakipag-usap ang site sa isa sa mga pinakaseryoso at hindi inaasahang (laban sa background ng mga bida sa teatro at pelikula) na mga nominado - theoretical physicist na si Mikhail Katsnelson. Siya ay ipinanganak sa Magnitogorsk, nanirahan sandali sa Chelyabinsk, nagtapos mula sa Ural State University sa Sverdlovsk at ngayon ay isa sa mga luminaries ng European theoretical physics, mula noong 2004 siya ay naninirahan at nagtatrabaho sa Netherlands. Noong 2013, ginawaran siya ng Spinoza Prize (pinangalanang Benedict Spinoza) para sa pagbuo ng pangunahing konsepto at mga konsepto kung saan gumagana ang graphene science. Noong 2014 siya ay nahalal na miyembro ng Royal Netherlands Academy of Sciences.

- Mikhail Iosifovich, sabihin sa akin nang diretso: kung paano ipaliwanag sa isang ordinaryong mamamayan ng Chelyabinsk kung ano ang ginagawa mo sa pangkalahatan?

- Iyan ay isang magandang katanungan. Hayaan akong magkwento sa iyo sa halip. Noong nanirahan ako sa Sweden, sa kabila ng Arctic Circle, sa Lapland, sa isang lugar sa hangganan ng Norway, dalawang beses na nagkaroon ng mga paaralan. Isa itong ski resort. Si Sasha Lichtenstein at ako, na hindi lamang kami nagtatrabaho, ngunit naging magkaibigan din mula noong unang taon, siya ngayon ay isang propesor sa Hamburg, ay nagpunta sa sauna doon. Sa oras na iyon, ang kampeonato sa mundo ay nagaganap pa lamang doon sa ilang mga espesyal na uri ng skiing sport na ito, at naroon ang mga atleta na ito. Pareho silang nagtanong sa amin "ano ang ginagawa mo?" at hindi ko masagot ang tanong na ito, ngunit kaya ni Sasha Lichtenstein.

Sabi niya, "Mayroon ka bang itim na electric stoves?" - Meron. "Mayroon bang ganoong bagay na salamin?" - Oo. "Kapag binuksan mo ang kalan, ang init dito, pero ang lamig dito, di ba?" - Oo. "Ngunit hindi ito pumutok." - Oo. "Bakit hindi siya pumutok? Dahil mayroon itong zero coefficient ng thermal expansion." Ang sabi ng mga atleta: “Ahh” (laughs). Narito ako - ang taong nagpaliwanag kung bakit ang materyal na ito ay may zero coefficient ng thermal expansion. Minsan tayong mga physicist ay gumagawa ng isang bagay na talagang napupunta sa pang-araw-araw na buhay.

Gumagawa ako ng maraming trabaho sa graphene, maraming trabaho gamit ang mga magnetic na materyales, ngunit hindi pa rin sa isang lawak na kung ano ang nagawa ko ay napupunta sa pang-araw-araw na buhay, upang ito ay direktang may kinalaman sa bawat tao. Ang aming layunin ay upang makamit ang isang mas malalim na pag-unawa sa mga katangian ng mga materyales. Pinag-aaralan ko ang mga pisikal na mekanismo na tumutukoy kung bakit ang materyal na ito ay isang mahusay na konduktor ng kuryente, at ang isang ito ay masama, kung bakit ang isang ito ay transparent, at ang isang ito ay itim, at ang isang ito ay dilaw, kung bakit ang isang ito ay malutong, at ito ang isa ay ductile, at iba pa. . Ito ang layunin ng ating propesyon. Hindi ko alam kung magiging malinaw ito sa lahat ng residente ng Chelyabinsk, ngunit ito ang ginagawa namin.

- Lumaki ka at nabuo dito, sa Urals. Kasabay nito, nakita mo ang mundo at ngayon ay nagtatrabaho sa ibang bansa. Sabihin mo sa akin, ang karakter ba ng Ural ay isang alamat, o talagang umiiral ito?

- Hindi ko alam. Napakalaki rin ng mga Ural, at iba-iba ang mga tao rito. Lumaki ako sa Magnitogorsk at bahagyang sa Chelyabinsk, dito nakatira ang mga kamag-anak ko, at madalas ko silang binibisita. Noong may sakit ang aking ina at imposibleng iwan ako sa Magnitogorsk, nag-aral pa ako dito sa paaralan ng ilang buwan. Pagkatapos ay nag-aral siya sa Sverdlovsk. Ito, siyempre, ay isang uri ng sitwasyon ... Hindi ko alam kung ito ay konektado sa kalikasan, ngunit ito ay mga malupit na proletaryong lungsod sa tabi ng malalaking pabrika, mga lungsod na may aktibo at hindi palaging ligtas na buhay sa kalye. Pagkatapos, mula sa edad na labinlimang ako ay naninirahan nang malayo sa bahay, nanirahan ako sa isang hostel, kung saan kailangan ko ring ... (nagpakita ng kamao) upang mabuhay at masiyahan din dito. Tiyak na hinubog ako nito. Para sa mabuti o masama, hindi ko alam. Natatakot ako na marahil ay medyo mas agresibo ako bilang resulta kaysa sa gusto ko. Gusto kong maging mas malumanay, relaxed, ma-enjoy ang buhay. Ngunit ang buhay na ito, sa pangkalahatan, ay humantong sa katotohanan na dapat kang patuloy na kolektahin, palaging nasa ilang pag-igting, maging handa na tumayo para sa iyong sarili at para sa iyong mga mahal sa buhay. Hindi ko alam kung ito ay tiyak sa mga Urals? Sa tingin ko ito ay partikular sa mga lungsod ng ganitong uri sa buong mundo. Ngunit ang mga taong dumaan sa paaralang ito ng buhay sa pagkabata at kabataan ay mapapansin agad sila. At ako, sa ilang lawak, sa aking sarili.

- Sa isang panayam, malinaw mong pinaghihiwalay ang mga konsepto ng "aking bansa" at "ang bansa kung saan ako nagtatrabaho."

— Pakiramdam mo ba ay nasa isang business trip ka sa Netherlands? O ito ba ang iyong pangalawang tahanan?

Kita mo, gusto kong manirahan sa Netherlands. Una, ito ay mas komportable. Naglalakad lang kami ng asawa kong si Marina sa gabi, at napakaganda nito, nag-e-enjoy kami. Dumating kami sa Yekaterinburg - madalas kaming pumunta doon - lumabas kami sa kalye, at may mga kotse, at ingay, at dumi, at mahirap huminga ... Siyempre, sa Netherlands ito ay komportable sa pang-araw-araw na buhay. Ngunit kung ito ay hindi kasama, pagkatapos ay sa Netherlands pa rin ako nagtatrabaho. Malaki ang papel na ginagampanan ng physics sa aking buhay, kung wala ito magiging ganap akong ibang tao, at napakasarap magtrabaho sa bansang ito. Sa ganitong kahulugan, ang aking propesyonal na buhay ay konektado sa aking unibersidad, sa Dutch scientific community, kung saan para akong isda sa tubig.

Pero hindi ko mapipilit ang sarili ko na maging interesado sa Dutch politics, Dutch life, sa kultura nila, hindi pa naman ako masyadong close sa lahat ng ito. Binabasa ko ang balita mula sa Russia sa lahat ng oras at nag-aalala ako, bagaman ito ay hangal, dahil wala akong maiimpluwensyahan. Pagkatapos ay nagsusulat ako ng tula, iba pa - lahat ng ito ay nasa Russian. Tinatalakay ko ang iba't ibang isyu, pangunahin na nauugnay sa panitikang Ruso. Ang wikang Ruso, kulturang Ruso, panitikang Ruso - lahat ng ito ay walang katapusan na mahalaga sa akin, at, siyempre, sa ganitong diwa, hindi ko masasabi na ang Netherlands ang aking bansa. Ito pa rin ang lugar kung saan ako nagtatrabaho. Ngunit dapat kong sabihin na ito ay isang perpektong lugar pa rin upang magtrabaho (laughs). Nakakuha ako ng perpektong kondisyon sa pagtatrabaho, at siyempre, lubos akong nagpapasalamat para doon.

- Ako ay isang taong Sobyet na nagtapos sa isang paaralang Sobyet, at para sa akin ito ay kabalintunaan at walang katotohanan na ang creationism (isang teolohikong konsepto na nagpapaliwanag sa mundo bilang isang bagay na nilikha ng Diyos - ed.) ay maaaring seryosong isaalang-alang sa modernong mundo bilang isang teorya na may pantay na karapatan mga siyentipikong teorya ng pinagmulan ng Uniberso, buhay sa Mundo, at iba pa. Sa palagay mo ba ang siyentipikong larawan ng mundo ay tatayo o mahuhulog sa ilalim ng mga suntok ng mga obscurantist?

— Sa aking pananaw, ang creationism ay katangahan, hindi ako sang-ayon dito, halata naman. Ngunit ito ay isang espesyal na kaso ng isang mas pangkalahatang problema - ang problema ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng siyentipikong komunidad at lipunan sa kabuuan. Hindi naiintindihan ng mga tao ang ginagawa namin. Ang hirap talaga ipaliwanag. Sa aking labis na panghihinayang, marami sa aking mga kasamahan - dahil ang agham ay nangangailangan ng pera, ilang uri ng katanyagan - gumawa ng madaling paraan, palakihin ang mga nagawa, maliitin ang mga paghihirap, kung minsan ay nananakot: "isang meteorite ay lumilipad sa amin, agad na bigyan kami ng pera para sa pananaliksik, at sasabihin namin sa iyo kung ano ang gagawin kapag bumagsak ito." Hindi ko ito gusto sa lahat.

Malaki ang agwat sa pagitan ng siyentipikong larawan ng mundo na nabuo sa siyentipikong komunidad at ng larawan ng mundo na itinuturing ng pangkalahatang publiko bilang "siyentipiko".

At dito ang bagay ay hindi nabawasan sa obscurantism sa kahulugan na inilagay mo sa iyong tanong. Mayroong labis na anti-relihiyoso na mga tao na taimtim na gumagalang sa agham, taimtim na naniniwala dito, ngunit kung kakausapin mo sila tungkol sa kung ano ang naiintindihan nila sa terminong "agham", magiging malinaw na mayroon silang isang kakila-kilabot na gulo sa kanilang mga ulo na mayroon ito. walang kinalaman dito.sa totoong agham.

Ito ay isang malaking problema. Hindi ko alam kung paano ito lulutasin. Personal kong sinusubukan na makisali sa pagpapasikat sa iba't ibang anyo, magsulat ng ilang mga artikulo at libro, magbigay ng mga lektura at iba pa. Ngunit kung ang lipunan ay ganap na huminto upang maunawaan kung ano ang tunay na agham, kung paano ito gumagana at kung ano ang kinakailangan para dito, ito ay magpapakain sa ilang uri ng mga ilusyon, hindi lamang obscurantist, kundi pati na rin ang anti-obscurantist ... Ang ilang mga mandirigma ay nakikipaglaban sa mga obscurantist nang labis na naaalaala ng isa ang biro ng Sobyet: “Hindi mangyayari ang digmaan, ngunit magkakaroon ng gayong pakikibaka para sa kapayapaan na walang batong maiiwan.” Kung ang mga ilusyong ito ay lalakas, ganap nilang papangitin ang mga ideya ng lipunan tungkol sa agham, ang mga maling tao ay papasok sa agham na dapat pumunta doon, ang agham ay hindi makakatanggap ng mga kinakailangang mapagkukunan, at, sa huli, ang agham ay mamamatay.

At kung mabigo ang siyensya, mamamatay tayong lahat. Dahil kakaunti ang nakakaunawa na sa tradisyunal na paraan ng pagsasaka, hindi papakainin ng Earth ang pitong bilyong naninirahan. Bilyon-bilyon ang nasa mundo dahil gumagamit tayo ng droga. Marahil ito ay katangahan upang simulan ang karera na ito sa pamamagitan ng bakterya at antibiotics, ngunit hindi tayo aalis sa karayom ​​na ito. Kung hindi tayo bumuo ng mga bagong gamot, mamamatay tayo. Kung ibibigay natin ang lahat ng mga nagawa ng "berdeng rebolusyon" - mamamatay tayo sa gutom, at iba pa. Nakikita mo, ito ay isang napakasensitibong isyu.

Pakiramdam ko ay lumalawak ang agwat sa pagitan ng kung ano ang agham at kung paano ito nakikita ng lipunan. At ito ay hindi isang purong Ruso na problema, ito ay isang pandaigdigang problema. Kaya lang sa Russia, gaya ng dati, ang ilang mga problema ay dinadala sa dulo at sa punto ng kahangalan.

Nakatanggap ng isang katutubong ng Russia na si Mikhail Katsnelson. Nakasaad sa ulat na natanggap ni Katznelson ang parangal para sa "paggamit ng mga ideya mula sa particle physics sa pag-aaral ng graphene." Ano nga ba ang mga ideyang ito at kung paano ginamit ang mga ito, sinabi mismo ni Mikhail Katsnelson sa Lente.ru.

Lenta.ru: Sa taong ito natanggap mo ang Spinoza Prize. Tulad ng sumusunod mula sa opisyal na mensahe, para sa trabaho sa graphene. Sabihin sa amin ang higit pa tungkol sa kanila.

Una sa lahat, sasabihin ko na bago magsimula ang lahat ng aktibidad na ito noong 2004, napakalayo ko sa graphene. Mas tiyak, ako ay nakikibahagi sa magnetism, ang pisika ng malakas na pagkakaugnay na mga sistema (anumang uri ng superconductivity). Walang nanotube, quantum Hall effect at iba pang mga seksyon na katangian ng isang graphene specialist. Gayunpaman, noong 2004 nandito ako sa Nijmegen ( Sa oras na iyon, si Mikhail Katsnelson ay nanirahan na sa Netherlands - humigit-kumulang. "Tapes.ru"), nakilala sina Andrey Geim at Kostya Novoselov. Si Kostya ay isang nagtapos na mag-aaral dito, ipinagtatanggol lamang ang kanyang disertasyon, at si Andrei ay naroroon bilang co-superbisor ng trabaho. Nais kong makipag-usap sa kanya tungkol sa disertasyon ni Kostya - ito ay sa magnetism, isang paksa na malapit sa akin sa oras na iyon. Halos agad na sinabi sa akin ni Andrei na hindi na nila nakikitungo sa paksang ito, at nagsimulang magtanong ng ilang mga katanungan na may kaugnayan sa graphene - tungkol sa mga electron ng Dirac sa isang magnetic field. Kahit papaano, salita sa salita, kasama ako sa aktibidad na ito.

Sa una, dapat kong aminin, hindi ko ito sineseryoso. At pagkatapos ay lumabas na ginagawa ko ito sa loob ng walong taon - ngayon ang aktibidad ng graphene ay bumubuo ng 70 porsyento ng lahat ng aking trabaho. Marahil ang katotohanan na ako ay nagmula sa ibang lugar ay naglaro sa aking mga kamay, naging posible upang tingnan ang maraming mga isyu mula sa isang bahagyang naiibang anggulo kung saan ang mga taong may karapatan, kumbaga, ang background ay tumingin. Noong panahong iyon, alam na ang kasalukuyang mga carrier sa graphene ay (terminolohiya) na walang mass na Dirac fermion. Sa isang simpleng paraan, sila ay kahawig ng mga particle na pinabilis sa bilis ng pagkakasunud-sunod ng bilis ng liwanag. Iyon ay, ang parehong mga fermion ay inilarawan sa pamamagitan ng mga equation na katulad ng mga equation ng naturang relativistic particle sa mga accelerators, na may pagkakaiba lamang na ang papel ng bilis ng liwanag ay nilalaro ng isang halaga na 300 beses na mas mababa kaysa sa bilis na ito. Ito ay, kung gusto mo, isang modelo ng Uniberso, kung saan ang mga constant ng mundo ay iba, at ang mga batas ng pisika, sa pangkalahatan, ay pareho.

Ang Spinoza Prize, na ipinangalan sa Dutch philosopher na si Benedict Spinoza, ay inorganisa ng Netherlands Organization for Basic Scientific Research (NWO) noong 1995. Ito ang pinakamataas na pang-agham na parangal sa Netherlands. Ito ay iginawad sa mga Dutch na siyentipiko na namumuno sa agham. Walang malinaw na listahan ng mga siyentipikong larangan na isinasaalang-alang ng komisyon - ang desisyon sa parangal ay ginawa para sa bawat hinirang na siyentipiko nang hiwalay. Ang mga nanalo ay tumatanggap ng isang bronze statue ng Spinoza at nagbabahagi din ng 2.5 milyong euro, na maaari nilang gastusin sa karagdagang siyentipikong pananaliksik.

Lumalabas na ang gayong pananaw mula sa panig ng relativistic quantum mechanics (ang teorya ng mga bagay na quantum, na sumusunod din sa teorya ng relativity) ay naging napakabunga. Tila, ang aming pinakatanyag na gawain sa teorya ng graphene ay ang tinatawag naming Klein tunneling (), at, sa pagkakaintindi ko, lalo itong nabanggit sa parangal.

Iyon ang sinasabi niya. Sa quantum mechanics mayroong ganitong kababalaghan - tunneling. Napakahalaga nito dahil tinutukoy nito ang maraming kapaki-pakinabang na phenomena: ilang uri ng nuclear decay, radioactivity, mga epekto sa semiconductor electronics. Ang kakanyahan ng kababalaghan ay ang mga sumusunod: ang mga quantum particle, hindi katulad ng mga klasikal, ay maaaring dumaan sa mga potensyal na hadlang na may ilang posibilidad. Iyon ay, kung maglalagay ka ng isang pader, kung gayon ang butil ay maaaring tumagos dito. Mayroong isang subtlety dito: pinaniniwalaan na gumagana ang quantum mechanics para sa lahat ng maliliit, at ang classical na mechanics ay gumagana para sa lahat ng malaki, kaya kapag ang hadlang ay naging mataas at malawak, pagkatapos ay ang quantum mechanics ay dapat na tumutugma sa classical. Nangangahulugan ito na walang magiging tunneling. Ngunit para sa mga ultrarelativistic na particle, para sa lahat ng uri ng napakalalim at kawili-wiling mga kadahilanan, ang sitwasyon ay naiiba: dumaan sila sa hadlang, gaano man ito kataas at lapad. Ito ay isang napaka-pangkalahatan at napaka-kagiliw-giliw na pag-aari, na tinawag naming Klein tunneling, dahil ito ay kahit papaano ay nauugnay sa tinatawag na Klein paradox sa quantum mechanics (tiyak na hindi ko ito ipapaliwanag sa ngayon). Sa paglipas ng panahon, ito ay naging isang napakahalagang bagay. Pagkalipas ng tatlong taon, ang epektong ito ay nakumpirma sa eksperimento. Siyempre, masaya ako sa ulo: ito ang pinakamataas na kagalakan para sa isang teoretiko - upang mahulaan nang tama ang isang bagay. Ito ay hindi madalas na ito ay nagtagumpay.

At sino ang nagkumpirma?

Ang una ay ang grupo ni Philip Kim sa Columbia University sa New York (nga pala, sila ang pangunahing katunggali ni Andrey at Kostya sa mga usapin ng graphene). Ngayon ito, marahil, ay nakumpirma na sa dose-dosenang mga gawa. Ngunit ang pangunahing kagandahan ng gawaing ito ay ipinaliwanag nito kung bakit kawili-wili ang graphene sa prinsipyo.

Ang katotohanan ay na sa graphene, tulad ng sa semiconductors, may mga butas at may mga electron. Sa kasong ito, ang materyal ay madaling lumipat mula sa isang kondaktibiti patungo sa isa pa - halimbawa, upang lumipat mula sa kondaktibiti ng butas (kapag ang mga pangunahing tagadala ng singil ay mga butas na positibong sinisingil) sa electronic at vice versa. Upang gawin ito, sapat na, sabihin nating, na mag-aplay ng panlabas na boltahe ng kuryente, sa Ingles na tinatawag na boltahe ng gate, sa isang graphene sheet. Kasabay nito, sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang graphene ay palaging naglalaman ng mga panloob na inhomogeneities, iyon ay, may mga rehiyon na may electronic conductivity at may mga rehiyon na may hole conductivity - tulad ng mga electron at hole pool (). Bakit ito nangyayari? Ito ay dahil, halimbawa, sa katotohanan na ang graphene ay dalawang-dimensional, at anumang dalawang-dimensional na sistema ay nakakaranas ng malakas na pagbabagu-bago sa anumang may hangganang temperatura. Kaya, kung walang Klein tunneling, na nagpapahintulot sa mga electron na dumaan sa mga rehiyon ng butas at vice versa, kung gayon ang lahat ng mga electron sa graphene ay mauupo sa mga pool na ito ng kanilang sarili at ang graphene mismo ay hindi magiging isang conductive na materyal.

Ang isa pang mahalagang katotohanan: sa halos anumang iba pang materyal na semiconductor, hindi ka maaaring magpatuloy mula sa elektroniko hanggang sa pagsasagawa ng butas, kinakailangang dumaan ka sa rehiyon ng insulator, kapag ang materyal ay tumigil sa pag-uugali. Sa graphene, gayunpaman, walang ganoong rehiyon - ito ay bunga din ng iba't ibang uri ng relativistic effect na inilarawan sa aking trabaho sa quantum minimum conductivity ng graphene.

Maging ganoon man, ngunit ang lahat ng ito ay nagpapahiwatig na ang graphene electronics ay hindi maaaring itayo bilang isang analogue ng silikon o germanium electronics. Sa pinakasimpleng transistors, sa pamamagitan ng paglalapat ng boltahe sa gitnang rehiyon (halimbawa, electronic), maaari mong i-lock o i-unlock ito. Dahil sa Klein tunneling, hindi mo kailanman mai-lock ang isang regular na transistor sa graphene. Iyon ay, ang graphene transistor ay dapat na ayusin sa isang ganap na naiibang paraan.

Kasama ang aking mga kaibigan sa Manchester, lumahok ako sa ilan sa mga pangunahing gawain sa lugar na ito - kung paano gumawa ng graphene transistor nang tama. Ang pinakamahusay na maiaalok namin ay ang tinatawag na vertical geometry. Sa gayong pamamaraan, ang kasalukuyang hindi dumadaloy sa graphene sheet, ngunit mula sa isang sheet patungo sa isa pa ( at ).

Dapat kong sabihin na ang lahat ng iba pang mga salita na sinabi ko - ang pagkakaroon ng minimal na quantum conductivity, hole at electron pool - ito ay nauugnay din sa ilan sa aking trabaho. Iyon ay, mula sa aking pananaw, nagawa kong makabuluhang lumahok sa pagbuo ng wika para sa bagong larangang ito, na, sa pangkalahatan, ay ginagamit na ngayon ng lahat. At natutuwa ako na nakita ng siyentipikong komunidad na mahalaga ang mga gawang ito.

Ano ang kasalukuyang kalagayan ng lahat ng agham na ito? Sinasabi mo na nitong mga nakaraang taon ay aktibong kasangkot ka dito.

Mahusay na kondisyon. Ang graphene ay isang fairy tale lamang dahil sa ilang kadahilanan. Well, una sa lahat, ang mga tao ay mabuti ( tumatawa).

At, pangalawa, isang kahanga-hangang balanse sa pagitan ng teorya at eksperimento, tunay na ganap na kooperasyon. Ibig sabihin, sa sandaling mahulaan ang ilang epekto, agad itong susuriin. O, sabihin nating, isang eksperimento ang isinasagawa - at agad na kinuha ng mga teorista ang paliwanag ng impormasyong natanggap. Masasabi nating ang lahat ng aktibidad na ito sa paligid ng graphene ay huwarang pisika lamang. Kung, halimbawa, ihahambing natin ito sa isa pang kasalukuyang lugar ng fashion, kung saan, sa pangkalahatan, maraming tao ang unti-unting lumalayo sa graphene - kasama ang tinatawag na topological insulators - kung gayon ang ganoong balanse, sa aking opinyon, ay hindi pa nakamit. Doon, humigit-kumulang na nagsasalita, mayroong isang daan (o isang libong) mga teorista bawat eksperimento. Gumagana ang pantasya para sa lahat, ngunit walang sapat na mga eksperimento upang maibaba ang mga teorista sa Earth.

Gayunpaman, ang graphene ay isang medyo simpleng sistema, hindi tulad ng parehong mga superconductor na may mataas na temperatura. Napakaraming bagay ang nakatambak doon: ang kanilang mga kemikal na formula ay medyo kumplikado, at ang kristal na istraktura ay kumplikado - isang milyon sa lahat ng uri ng mga kadahilanan. Samakatuwid, walang mga espesyal na tagumpay, sa pangkalahatan. Ngayon - magkano? - Sa loob ng 25 taon, ang mga tao ay nag-iikot, ngunit hindi masasabing naiintindihan namin ang isang bagay na mahalaga doon, na nalutas namin ang problema. At sa graphene, dahil ang mga tao ay mabuti, dahil ang mga teorista ay nakikipag-ugnayan sa mga eksperimento, at dahil ang sistema ay medyo simple pa rin, ang pag-unlad ay napakalaki. Sa ngayon, sa antas ng teorya ng single-particle ng graphene (ang pinakasimpleng modelo kung saan hindi isinasaalang-alang ang pakikipag-ugnayan ng mga carrier ng singil sa isa't isa), halos lahat ay nagawa na: ang isang wika ay binuo, at ang pangunahing mga epekto ay natuklasan. Medyo nainis pa nga ako, aminado ako, at naisipan kong lumipat sa ibang lugar. Ngunit muli, dahil sa ang katunayan na ang napakalaking pag-unlad sa pamamaraan ng eksperimento, ang kalidad ng mga sample ay naging napakataas na naging posible na sugpuin ang lahat ng mga puddle na ito na aking binanggit at pinipigilan ang anumang banayad na epekto mula sa pagiging naobserbahan, na lumapit nang napakalapit sa tinatawag na Dirac point, sa pinaka-kagiliw-giliw na kaso, at ang maraming-particle effect ay nagsimulang maobserbahan sa eksperimento - mga epekto na mahalagang nauugnay nang tumpak sa pakikipag-ugnayan ng mga electron sa isa't isa. At para bang isang bagong mundo ang muling bumukas. Iyon ay, ang hinaharap ng teorya ng graphene ay tiyak na nakasalalay sa napakaraming-particle effect - marami na ngayong mga kawili-wiling gawain dito.

Nabanggit mo ang Dirac point. Sabihin sa amin ang higit pa tungkol sa kanya.

Sana ay maalala ng iyong mga mambabasa mula sa paaralan na ang isa sa mga panimulang punto ng quantum mechanics ay ang teorya ng atom ni Niels Bohr. Ang isa sa mga pangunahing probisyon ng teoryang ito ay nagsasaad na ang mga electron sa isang atom ay hindi maaaring magkaroon ng anumang enerhiya, ngunit lamang ng ilang partikular na discrete na antas ng enerhiya. Ngayon ito ay paulit-ulit na nasubok sa pagsasanay - halimbawa, sa mga nakahiwalay na sistema (maaari silang tawaging "artipisyal na mga atom"), na kilala bilang mga tuldok ng quantum, ang spectrum ng enerhiya ay discrete (iyon ay, binubuo ito ng mga indibidwal na halaga).

Kung pumasa tayo sa mga solido, kung gayon ang spectrum ay mas kumplikado. Sa conventional semiconductors, kinakaharap natin ang sitwasyong ito: ang ilang mga banda ng enerhiya ay ganap na napuno, at ang ilan ay ganap na walang laman. Kung mayroon tayong bahagyang napuno na banda ng mga pinapayagang enerhiya na ito, ito ay isang metal, isang konduktor. Kung ang ilang mga banda ay ganap na napuno at ang iba ay walang laman, ito ay isang semiconductor o isang insulator. Ang Graphene ay medyo kakaiba dahil sa ground state nito ay mayroon din itong ganap na punong banda at isang ganap na walang laman na banda, ngunit walang puwang sa pagitan nila. At kung titingnan mo ang hitsura ng lahat, gumuhit ng isang larawan kung paano gumagana ang sentro ng enerhiya na ito, kung gayon ang napuno na strip na ito ay maaaring katawanin bilang isang uri ng kono, kung saan ang parehong kono ay nakatayo sa itaas. Ang pinaka-kagiliw-giliw na lugar sa electron spectrum ay ang cone top na ito. Buweno, kung, tulad ng alam natin kung paano sa semiconductor physics, metal physics, susubukan naming bumuo ng ilang uri ng modelo - kami, mga physicist, sinasabi namin na Hamiltonian - na naglalarawan ng ganoong sitwasyon, kung gayon ito ay magiging halos kapareho sa Dirac Hamiltonian ng relativistic quantum mechanics.

Ang puntong ito ay tinatawag na Dirac point. Kung ang graphene ay hindi na-doped (iyon ay, hindi kami naglalagay ng alinman sa mga electron o mga butas sa graphene), kung gayon sa puntong ito ay mayroong pinaka-kagiliw-giliw na pisika.

Lumilitaw ang napaka-kagiliw-giliw na mga electronic effect sa puntong ito. Isa sa mga pundasyon ng ating pag-unawa sa mga solido at ang condensed state sa pangkalahatan (solids at liquids) ay ang Fermi liquid theory na binuo ng dakilang Soviet physicist na si Lev Landau. Sa halos pagsasalita, ang teoryang ito ay nagsasabi na ang pagdaragdag ng one-electron theory ng pakikipag-ugnayan ng elektron sa mga equation ay hindi humahantong sa anumang mga bagong husay na epekto, iyon ay, ito ay hindi napakahalaga - ang ilang mga parameter ng modelo ay nagbabago lamang. Sabihin, sa halip na isang halaga ng masa, ang magnetic moment, kailangan mong isaalang-alang ang iba, at iyon na. Iyon ang dahilan kung bakit ang modelo na may mga noninteracting na mga electron ay karaniwang nagbibigay ng napakahusay na pagtatantya.

Kaya, tila, ang graphene malapit sa Dirac point ay isang pagbubukod, iyon ay, ang Landau Fermi-liquid theory ay hindi gumagana doon. At ito, sa pangkalahatan, ay kilala sa mahabang panahon bilang isang teoretikal na konstruksiyon, na iminungkahi bago pa man matuklasan ang graphene ng aking kaibigan at kapwa may-akda na si Paco Ginea at iba pang mga teorista sa Espanya. Ang lahat ng ito ay kamakailan-lamang na nakumpirma sa eksperimento. At ngayon, tila sa akin, ang mga pangunahing pagsisikap ng mga theorist na nagtatrabaho sa larangan ng graphene ay dapat na nakatuon sa pag-unawa sa non-Fermi-liquid na estado na ito, sa pag-unawa kung anong uri ng mga epekto ng interelectronic na pakikipag-ugnayan ang maaaring asahan. Ito ay isang napakabago, sariwang lugar, lubhang kaakit-akit na pagtrabahuhan.

Ano ang math doon? Mayroon bang isang bagay na kawili-wili hindi lamang para sa mga pisiko?

Ang one-electron theory ay ang Dirac equation, mula sa isang pormal na punto ng view, linear partial differential equation. Ang ganda ng math. Kahit na ang mga mathematician ay umamin nito - doon, kamakailan ang aming mga lalaki (mula sa aming grupo) ay bumalik mula sa St. Petersburg mula sa isang malaking kumperensya sa Mathematics Days on Diffraction - 2013. Halimbawa, upang makabuo ng isang seryoso, at hindi lamang isang puro husay na teorya ng matematika ng Klein tunneling, kailangan mong gumamit ng napakagandang, eleganteng matematika - ang tinatawag na semiclassical approximation, ngunit mas banayad kaysa sa kaso ng ordinaryong quantum. mekanika. Para lang isaalang-alang itong Klein tunneling.

At kung pinag-uusapan natin ang tungkol sa maraming mga partikulo na epekto sa graphene, pagkatapos ay lumilipat tayo sa isang ganap na magkakaibang antas, kung saan kinakailangan na gumamit ng mga kumplikadong pamamaraan ng mga quantum particle at teorya ng field, halimbawa, ang parehong mga pamamaraan ng mga tao mula sa teorya. ng elementarya na mga particle na ginagamit upang malaman, sabihin kung bakit walang libreng quark. At, muli, kasali ako sa ilan sa mga gawaing ito, nakikipagtulungan ako sa isang teoretikal na grupo sa ITEP sa Moscow, kung saan sinusubukan naming ilapat ang mga pamamaraang ito ng elementarya na teorya ng particle sa pag-aaral ng maraming-particle effect sa graphene. Iyon ay, doon, sa pangkalahatan, ang matematika para sa bawat panlasa, mula sa klasikal na matematikal na pisika ng ika-19 na siglo, ang pag-aaral ng mga partial differential equation, at nagtatapos sa modernong sopistikadong matematika at numerical na pamamaraan na ginagamit sa tinatawag na pangunahing pisika. . Sa pangkalahatan, na sa aming mga unang gawa kasama sina Andrei at Kostya ay may koneksyon sa modernong matematika, ang parehong geometry at topology. Well, siyempre, hindi lamang ngayon, ngunit ang isa na 50 taon na ang nakakaraan. Ang Atiyah-Singer theorem, halimbawa. At ito ay hindi na masama - sa solid state physics, halimbawa, ang matematika ng 150 taon na ang nakakaraan ay karaniwang sapat.

Ang ilang mga katanungan sa tabi. Kilalang-kilala na ikaw ay isang mananampalataya - isang Kristiyanong Ortodokso. Hindi ba ito nakakasagabal sa iyong komunikasyon sa mga dayuhang kasamahan? Sinasabi nila na maraming mga ateista sa mga modernong pisiko.

Masasabi kong ito ay ganap na walang mga problema para sa akin sa pakikipag-usap sa mga kasamahan, kahit sa Kanluran. Sa tingin ko alam ng lahat, at hindi ko talaga tinatago. Gusto ko kahit na sabihin na ang tipikal na saloobin ay tulad, benevolently walang interes. Karamihan, sa tingin ko, drum lang yan, kasi dapat husgahan ang isang scientist sa kanyang scientific work. Kung maaari kang makipag-usap sa akin tungkol sa ilang kawili-wiling agham, pagkatapos ay kakausapin nila ako tungkol sa kawili-wiling agham. Ito ay mga paksa ng isang uri na sa pangkalahatan ay hindi partikular na kaugalian na lumabas sa publiko. Tinatalakay mo sila sa mga malalapit na kaibigan at iba pa. Mayroon akong mga malalapit na kaibigan na mga physicist, at sila mismo ay maaaring magkaroon ng ilang iba pang mga pananaw, ngunit sa anumang kaso ay lubos nilang iginagalang at lubos na nauunawaan ang aking mga pananaw sa relihiyon. Noong nasa Russia ako, kasama ang aking co-author, kasamahan na si Valya Irkhin, naglathala ako ng dalawang libro sa agham at relihiyon - "Mga Charter ng Langit: 16 na Kabanata sa Agham at Pananampalataya" at "Mga Pakpak ng Phoenix. Panimula sa quantum mythophysics" ( ang parehong mga libro ay nasa lib.ru - at - tantiya. "Tapes.ru").

Sa pangkalahatan, ang mga tao sa pangkalahatan ay hindi talaga nag-iisip sa direksyon na ito, ngunit sa parehong oras, halimbawa, maaari kong sabihin nang buong pagmamalaki na si Kostya Novoselov, noong hindi pa siya nagwagi ng Nobel, ngunit napakabata pa, Sinabi sa akin na nabasa niya ang "Wings of the Phoenix" at gumawa siya ng malakas na impression sa kanya. Siyempre, hindi ko nais na matalo ang aking dibdib at sabihin na ito ay ako, ako, tinulungan ko siyang maging isang Nobel laureate, ngunit sa anumang kaso, ang pagbabasa ng aking mga pseudoscientific na libro ay malinaw na hindi nakakapinsala sa kanya. Kaya mayroong isang kalmado na saloobin dito.

Kung tungkol sa kung paano ko ito personal na pinagsama, tila sa akin na ang pinakamahalagang bagay na maunawaan dito ay hindi mo dapat paghaluin ang mga antas. Hindi lang tayo mga physicist, tayo ay, pagkatapos ng lahat, mga tao, mayroon tayong iba't ibang mga problema, mayroon tayong iba't ibang uri ng karanasan - parehong karanasan sa pang-araw-araw na buhay, at ilang uri ng panloob, espirituwal na karanasan, na kung minsan ay tinatawag na mystical experience, at karanasan sa aming gawaing siyentipiko, nakikipag-usap kami sa mga kababaihan, nakikipag-usap kami sa mga kaibigan, nakikipag-usap kami sa mga bata, iyon ay, nabubuhay kami sa isang multifaceted na paraan, at hindi ko iniisip na, sabihin, ang aking mga pananaw sa relihiyon sa paanuman ay direktang nakakaapekto sa aking siyentipiko. trabaho o vice versa, o kung ano ang aking mga gawaing pampanitikan. Ito ay lamang na ang isang tao ay multifaceted, tulad ng sinabi ni Fyodor Mikhailovich Dostoevsky, "isang malawak na tao", mabuti, at lahat ng ito ay umaangkop nang mahinahon. Sa totoo lang, wala akong partikular na problema dito.

Ano ang pakiramdam mo tungkol sa pagbubukas ng Departamento ng Teolohiya sa MEPhI?

Sa prinsipyo, kung naaalala mo ang biro tungkol sa Vovochka: Gusto ko ang iyong mga problema, Maria Ivanovna, - at sa gayon, ang aking saloobin ay halos pareho. As far as I read about this story, it really was not done very well - not because it's about faith or something else, but simply, sabi nga nila, hindi ko naintindihan sa sarili ko, nabasa ko lang sa Internet na ang Naroon ang mga awtoridad na binaluktot ang ginawa laban sa kagustuhan ng mga tao, na hindi nila isinasaalang-alang ang opinyon at iba pa. Ibig sabihin, masama ang paniniil. Kung sa kasong ito ay nagkaroon ng paniniil, kung gayon ito ay masama. At kung, tulad ng sinasabi nila, ito ay ginawa sa pamamagitan ng kasunduan (marahil hindi ito ang kaso ng MEPhI), kung gayon bakit, mabuti, mayroong isang departamento, hayaan ang sinumang gustong gawin ito, ginagawa niya ito, na ayaw, hindi ito ginagawa. Wala akong nakikitang problema dito. Mayroon kaming faculty of theology, mayroon kaming, sa pamamagitan ng paraan, isang Katolikong unibersidad sa pangkalahatan. E ano ngayon? Well, Katoliko.

Ito ba ay ipinangalan sa isang santo?

Holy Radbod, oo. Mayroon kaming monumento sa St. Thomas Aquinas sa harap ng pangunahing gusaling pang-administratibo. Hindi ito nakakaabala sa akin sa anumang paraan. Naiintindihan ko na ako ay isang mananampalataya, kung ano ang kukunin mula sa akin, ngunit sa tingin ko na karamihan sa aking mga kasamahan ay mga ateista at hindi rin ito nakakaabala sa kanila. Maayos ang lahat. ayos lang. Naiintindihan ko nang husto na sa Russia ito ay isang napakasakit na isyu, dahil lamang ito ay lubos na napulitika, una. Pangalawa, tila may mga alaala pa rin ang ilan sa mga nakatatandang henerasyon tungkol sa sapilitang paghuhugas ng utak ng Marxismo-Leninismo sa panahon ng Sobyet, tungkol dito ay marami akong masasabi - kung tutuusin, napilitan akong magtapos sa unibersidad ng Marxismo- Leninismo, Departamento ng Pilosopikal. Mayroon akong diploma, lahat ng ito ay nasayang na oras, ito ay hiccups pa rin.

Ngunit, sa kabilang banda, ang resulta sa aking kaso ay eksaktong kabaligtaran ng nais, hindi lamang ako naging isang Marxist-Leninist, ako ay naging isang ideyalista, isang mananampalataya, isang matalim na anti-Marxist, iyon ay, sa ang lugar ng mga nagsisikap na magtanim ng ilang uri ng relihiyon, Ortodokso, Oo, kahit atheistic, anuman, propaganda - Iisipin ko ito. Kung ito ay ginawa upang makakuha ng pabor sa mga awtoridad at magmarka sa isang lugar para sa iyong sarili, kung gayon ano ang dapat pag-usapan - mabuti, bestiality at bestiality.

Kung ang isang tao ay taos-puso na nag-iisip na sa ganitong paraan ang mga tao ay maaaring ilipat sa ilang kanais-nais na direksyon, magbibigay ako ng isang magandang counterexample. Pinunasan nila ako ng Marxismo-Leninismo na ito, hinugasan nila ako sa obscurantism, sa idealismo, sa pagkasaserdote, gaya ng ipinahayag doon ni Vladimir Ilyich. Sa palagay ko, ang gayong kasipagan sa pagtatanim ng Orthodoxy ay hahantong sa eksaktong parehong mga resulta, sila ay magbubunga hindi lamang ng mga ateista, ngunit ang mga militanteng ateista - ako, bilang isang taong Ortodokso, ay malungkot na isipin ang pag-asam na ito. Mula sa dalawang puntong ito, na sa pangkalahatan ang anumang propaganda ay palaging nakakamit ang mga layunin na direktang kabaligtaran sa mga ipinahayag, at ang paniniil ay hindi mabuti at dapat magtanong ng mga opinyon ng mga tao - Mayroon akong negatibong saloobin sa kuwentong ito. Kung pag-uusapan lang natin ang magkakasamang buhay ng departamento ng teolohiya at ng departamento ng nukleyar na pisika at anumang iba pa sa loob ng parehong institusyong pang-edukasyon, siyam na taon na akong nagtatrabaho sa naturang institusyon, lubos akong masaya at walang nakikitang problema sa ito.

"Mga tema"

"Balita"

Ang Russian scientist ay nanalo ng Spinoza Prize

Ang propesor ng teoretikal na pisika mula sa Dutch University of Nijmegen na si Mikhail Katznelson ay naging nagwagi sa pinakaprestihiyosong mga parangal na siyentipiko ng Netherlands, ang Spinoza Prize. Ang gawain ni Katsnelson sa pag-aaral ng graphene ay lubos na pinahahalagahan ng kanyang mga kasamahan. Gusto kong subukang lutasin ang ilang mga problemang saligan sa pisika. Ang pagpopondo para sa ganitong uri ng pananaliksik ay kadalasang imposibleng mahanap, ngunit ang Spinoza Prize ay nagbibigay sa iyo ng kalayaan, "sinabi ng siyentipiko sa mga mamamahayag.
link: http://www.utro.ru/news/2013/06/11/1124522.shtml

Ang Spinoza Prize sa Physics ay natanggap ng isang katutubo ng Russia

"Si Mikhail Katznelson, propesor ng physics sa Institute of Molecules and Materials sa Unibersidad ng Nijmegen sa Netherlands, ay ginawaran para sa paggamit ng mga ideya ng particle physics sa pag-aaral ng graphene. Sa pakikipagtulungan kina Andrey Geim at Konstantin Novoselov, pinatunayan niya na ang graphene, na nauugnay sa solid state physics, ay maaaring ilarawan ng ilang mga konsepto ng teoretikal na pisika.

Ipinakita ng scientist kung paano mailalarawan ang pag-uugali ng mga graphene charged particle gamit ang mga modelo ng relativistic quantum mechanics. Sa isang artikulo na isinulat sa pakikipagtulungan ni Andrey Geim, hinulaan ni Katsnelson ang mga epekto ng Klein tunneling sa graphene at ang pag-stretch ng graphene membrane, na ipinakita sa lalong madaling panahon sa mga eksperimento.
link: http://www.ukrinform.ua

Polit.ru: "Ang physicist na si Mikhail Katsnelson ay iginawad sa Spinoza Prize"

Ang isang katutubong ng Russia, Doctor of Physical and Mathematical Sciences, Propesor ng Theoretical Physics sa Radboud University, si Mikhail Katsnelson ay naging panalo ng pinakamataas na parangal ng Netherlands - ang Spinoza Prize noong 2013. Ito ay iginagawad taun-taon ng Netherlands Organization for Scientific Research. "Si Mikhail ay isa sa mga founding father ng graphene research.

Ang kanyang teoretikal na pananaliksik ay sumasailalim sa halos lahat ng pagtuklas at hula tungkol sa mga katangian ng graphene, "sabi ng anotasyon sa award. Ang anunsyo ng mga pangalan ng 2013 laureates ay ginawa noong Hunyo 10, at ang award ceremony mismo ay magaganap sa taglagas. Ito ay iniulat sa website ng organisasyong ito.
link: http://www.nanometer.ru/2013/06/11/mihail_kacnelson_332273. html

Ang siyentipiko na umalis sa Russia ay iginawad ng premyo na 2.5 milyong euro

Ang siyentipiko na umalis sa Russia ay iginawad ng premyo na 2.5 milyong euroPropesor ng teoretikal na pisika mula sa Dutch University of Nijmegen Mikhail Katsnelson ang naging panalo sa pinakaprestihiyosong mga parangal sa siyensiya ng Netherlands, ang Spinoza Prize. Ang gawain ni M. Katsnelson sa pag-aaral ng graphene ay lubos na pinahahalagahan ng mga kasamahan.

Ang ulat ng AlphaGalileo Foundation, ang tagapagtatag ng Spinoza Prize, ay nagsasaad na ang mga publikasyon ni M. Katznelson na nakatuon sa pag-aaral ng mga katangian ng graphene ay binanggit ng iba pang mga siyentipiko nang higit sa 12 libong beses, at ang aklat na "Grapene: Carbon in Dalawang Dimensyon" na isinulat niya ay tinatawag pa ngang "graphene Bible." Higit pa sa simula ng 2000 Hinulaan ni M.Katsnelson ang ilang katangian ng graphene, kabilang ang pag-stretch ng graphene membrane at ang tinatawag na Klein tunneling sa graphene. Ang parehong mga epekto ay sinusunod nang eksperimento.
link: