По пути Летохова
Медаль имени Летохова, которую вручает раз в два года Оптическое общество им. Рождественского, – довольно молодая награда. Она была учреждена в 2012-м, и среди её обладателей немало физиков из троицких институтов. Это естественно – ведь выдающийся учёный, замдиректора Института спектроскопии Владилен Степанович Летохов жил и работал в нашем городе. А его работы в области лазерной физики дали начало множеству важных научных направлений и приложений, таких как лазерное разделение изотопов, и продолжаются до сих пор в ИСАНе и других организациях.
Медали присуждаются по двум направлениям исследований: фундаментальным и прикладным. Из 19 конкурсных работ жюри отметило пять: по прикладным исследованиям медали получили Максим Рахлин (ФТИ им. Иоффе, Петербург) и Максим Тригуб (Институт оптики атмосферы, Томск), фундаментальным – Артем Головизин (ФИАН, Москва), Владимир Румянцев (Институт физики микроструктур, Нижний Новгород) и Иван Рыжов (Санкт-Петербургский госуниверситет).
И хотя троичан в этом году среди лауреатов нет, в ИСАНе проходит центральное событие – награждение и семинар, на котором лауреаты рассказывают о своих работах. 23 марта в ИСАНе выступил Владимир Румянцев – кандидат физ.-мат. наук, специалист в области экспериментальной физики полупроводников, один из ведущих молодых физиков-экспериментаторов своего института.
Его работы не являются прямым развитием направлений, начатых Летоховым, но лежат в русле того, чем он активно занимался – теории лазеров. «Исследования оптических свойств дираковских фермионов в наноструктурах Hg(Cd)Te/CdHgTe, представляющих интерес для создания межзонных полупроводниковых лазеров из-за эффективного подавления безызлучательных каналов рекомбинации неравновесных носителей заряда», – гласит анонс доклада. Если просто, Румянцев изучает квантовые явления в наноструктурах ртуть-кадмий-теллур, которые могут быть активной средой для лазеров в среднем и дальнем ИК-диапазоне, прежде всего от 25 до 50 микрон.
«Среди полупроводниковых лазеров, отличающихся своей компактностью, приборов с такими длинами волн сейчас мало, – рассказывает Владимир. – За счёт дизайна структур на наноуровне мы смогли повысить к.п.д. потенциального устройства. Грубо говоря, заставили электроны и дырки в материале вести себя так, как они ведут себя в теории относительности. Была реализована междисциплинарность: то, что хорошо известно в физике частиц, мы реализовали в другом масштабе и в другом исполнении – внутри двумерного полупроводника». Синтезируют нужные структуры в Институте физики полупроводников СО РАН. «Это синергия технологий из Новосибирска, где умеют хорошо растить и контролировать очень тонкие слои, и наших экспериментальных возможностей, методик, подходов», – говорит Румянцев.
Работы носят фундаментальный характер, но уже сейчас переходят в прикладную плоскость. Создаётся прототип прибора, который сможет работать при температурах вблизи комнатной. Лазеры для спектроскопии могут найти применение в астрофизике – для лабораторного моделирования процессов в межзвёздной среде. А основные применения вполне «земные» – например, определение состава выдыхаемого воздуха, мониторинг окружающей среды, анализ нефтепродуктов, выявление утечек газа на магистралях. «Например, можно определять не только качество бензина, но и его марку, и даже завод, где его сделали, – говорит Румянцев. – Или такая задача: у метана есть линия 3,2 микрона, надо сделать датчик, который можно прикрепить на газопровод через каждые 100 м. Есть каскадный лазер, но он стоит 5 тысяч долларов, дорого, а если наш будет 5 тысяч рублей – другое дело! Сильной стороной того, что мы делаем, является принципиальная простота и потенциальная дешевизна».
Перед семинаром директор ИСАНа Виктор Задков вручил Владимиру Румянцеву диплом и медаль, а по завершению гостя пригласили в мемориальный кабинет Летохова. Экскурсию провёл ученик Владилена Степановича, завотделом лазерной спектроскопии Евгений Рябов. «Выдающийся теоретик, хороший организатор, он был генератором идей и имел отличный нюх на всё новое. Про него говорили: very creative!» – рассказывал он.
Летохова не стало в 2009 году, а в кабинете всё, как было при нём. Его труды на многих языках мира, обширная литература, дипломы и награды, в том числе Ленинская премия, подарки и фотографии друзей… Напротив – доска, у которой шли обсуждения. Книжные полки с научными журналами – все могли приходить сюда читать. Небольшая фотоэкспозиция есть у входа в кабинет, да и весь институт наполнен памятью о Летохове. ИСАН выпустил и биографию учёного, её получают в подарок все лауреаты медали. Вручили книгу и Владимиру Румянцеву.
Владимир МИЛОВИДОВ,
фото автора