Один графен на двоих

Чем ученые из России отличаются от российских ученых 

Дозвониться до новоиспеченных лауреатов было 5 октября делом очень трудным. Их поздравлял весь просвещенный мир. Однако "Известиям" это удалось. Наш корреспондент поговорил с Андреем Геймом. Интервью с ним, а также о том, что такое графен, в чем ценность открытия, что за люди новые лауреаты, читайте в номере.

Углерод номер пять

В апреле прошлого года "Известия" написали о присуждении престижной Европейской научной премии имени Кёрбера Андрею Гейму за открытие нового видоизменения углерода - графена и тогда же предсказали, что он вскоре получит Нобелевскую премию. 5 октября 2010 года за "потрясающие эксперименты по изучению двумерного вещества графена" Нобелевскую премию по физике получили Андрей Гейм и Константин Новосёлов.

В 2004 году Андрей Гейм и Константин Новосёлов открыли принципиально новое вещество, названное ими графеном. Это новая - после алмаза, графита, карбина и фуллерена - модификация углерода, представляющая собой двумерную (плоскую) пленку из атомов углерода, расположенных в вершинах шестиугольников по принципу пчелиных сот. Всем известный графит получается, если составить стопку из слоев графена.

Графен - удивительное вещество. Пленка толщиной в один атом прозрачна, но обладает поразительной прочностью, в 200 раз превышающей прочность стали, и уникальной электропроводностью. Существование графена было теоретически предсказано еще в середине прошлого века, однако получить саму эту модификацию углерода долго не удавалось. Гейм и Новосёлов использовали отшелушивание слоев углерода с куска графита, но получить графен удалось только после использования атомно-силового микроскопа, причем на подложке из двуокиси кремния.

Существование графена было теоретически предсказано еще в середине прошлого века, однако получить его долго не удавалось

Из графена научились делать длинные прозрачные ленты, что обещает переворот в электронике и даже в мировой экономике, поскольку графен скорее всего скоро заменит кремний в микроэлектронике. Механические свойства графена позволят создать новые прочные, тонкие и эластичные материалы, которые можно будет использовать, например, в самолетостроении и автомобильной промышленности. Цена вопроса - чуть ли не триллионы долларов.

Андрей Гейм, предпочитающий сейчас называть себя Андре, родился в Сочи в 1958 году и учился в средней школе в Нальчике, затем в знаменитом Физтехе. Диссертацию он защитил в черноголовском Институте физики твердого тела РАН, а в 1990 году уехал из России и работает сейчас директором Манчестерского центра междисциплинарных исследований и нанотехнологий.

Константин Новосёлов родился в Нижнем Тагиле в 1974 году, также окончил Физтех и работал после этого в Черноголовке, диссертацию защитил в голландском Университете Нёймегена и работает вместе с Андреем Геймом. Константин Новосёлов сохранил российское гражданство.

Любопытно, что в Манчестерском центре междисциплинарных исследований и нанотехнологий в группе профессора Андрея Гейма, помимо Константина Новосёлова, работают в том числе Ирина Григорьева, Саша Григоренко, Александр Жуков, Леонид Пономаренко, Светлана Анисимова, Саша Майоров и Роман Горбачев. До присуждения ему Нобелевской премии профессор Андрей Гейм получил шуточную Игнобелевскую премию за эксперимент по парению в воздухе живой лягушки, основанный на использовании сверхпроводимости. А Константин Новосёлов - самый молодой нобелевский лауреат по физике за последние 70 лет.

Российские лауреаты Нобелевских премий по физике

Больше всего Нобелевских премий отечественные ученые получили именно по физике:

1958 г. - Павел Черенков, Илья Франк, Игорь Тамм за открытие излучения Вавилова-Черенкова.

1962 г. - Лев Ландау за теорию поведения жидкого гелия.

1964 г. - Николай Басов, Александр Прохоров за разработку лазеров.

1978 г. - Пётр Капица за открытия в области низких температур.

2000 г. - Жорес Алфёров за работы по получению полупроводниковых структур, используемых в сверхбыстрых компьютерах.

2003 г. - Виталий Гинзбург, Алексей Абрикосов за революционный вклад в объяснение сверхпроводимости и сверхтекучести.

2010 г. - Андрей Гейм и Константин Новосёлов за открытие и исследование графена.

Хорошие ребята - чего скрывать

Декан факультета общей и прикладной физики МФТИ Михаил Трунин вместе с Андреем Геймом начинал научную работу еще в ИФТТ - Институте физики твердого тела. Более молодому Константину Новосёлову успел почитать лекции по физике металлов и полупроводников. С обоими общается регулярно. О своих друзьях Михаил Трунин рассказал "Известиям".

михаил трунин: Костю Новосёлова я вижу чаще, чем Андрея Гейма. Оба они хорошие ребята, чего скрывать. Гейм лазил по горам.

известия: Почему они уехали из страны?

трунин: По той же причине, по которой уезжали остальные молодые ученые. Тяжелое здесь было время в 90-е. Первым покинул Россию Гейм, а потом и Костя перебрался к нему в Манчестерский институт. Там они и работают. Оба выпускники МФТИ. И заканчивали кафедры, которые расположены в Черноголовке - в Институте физики твердого тела, в Институте проблем технологии микроэлектроники. Это два академических института. Здесь же они и познакомились. Дальше по цепочке все это и развивалось. Андрей Гейм поехал в Голландию. Там определился со своим научным направлением. Потом он как обычно поменял позицию на более удачную. Перебрался в Манчестер. Сейчас заведует там центром нанотехнологий. И, как руководитель центра, он берет себе в сотрудники самых перспективных ученых.

и: Российских ученых?

трунин: Если вы посмотрите состав его лаборатории, то увидите, что практически все - наши соотечественники. Андрей Голосов, Ира Григорьева - супруга Гейма и т.д.

и: Долго они работали над графеном?

трунин: Гейм графеном не занимался, пока не появился Костя. Костя первым в мире сделал монослой. Андрей это оценил, и дальше они "раскрутили" все это дело. Поэтому, безусловно, это заслуга их обоих.

Андрей Гейм - "Известиям": Я получу еще много премий

Нам удалось связаться с одним из россиян - лауреатов Нобелевской премии почти сразу после опубликования ее шорт-листа. Андрей Гейм ответил на вопросы корреспондента "Известий".

известия: Андрей, поздравляем вас с успехом. Вы удивлены премией?

андрей гейм: О том, что я получу Нобелевскую, журналисты писали в последние два-три года. В общем, большой новостью это для меня не стало. Хотя я не ожидал получить ее в этом году. Думал, получу либо в прошлом, либо в следующем.

и: Как вы узнали о событии?

гейм: Сидел, работал за своим компьютером, отвечал на почту, просматривал последнюю литературу про графен. И в это время раздался звонок. Когда услышал акцент, то понял, что звонят про Нобелевскую премию. Но хочу сказать, что я получил много премий до этого. И надеюсь, что и после получу еще много премий. Сильно мою жизнь Нобелевка не изменит. Я попытаюсь работать так же, как работал до этого.

и: Премию присудили и вашему коллеге - Константину Новоселову. Чья заслуга в открытии больше?

гейм: Костя пришел как PhD-студент в Голландию, где я уже был профессором. Я его взял с собой в Манчестер. Работу над графеном я начал в 2003 году. Сначала китайский студент работал над ним, но без особого успеха. Потом за него взялся Костя. И в какой-то момент мы поняли, что дело движется в очень интересное русло. Именно Костя - первый автор трех-четырех важнейших работ.

и: Вы уже окончательно переехали в Манчестер?

гейм: Ну, здесь моя семья. Жена Ирина, дочка у нас десяти лет. В школу ходит.

и: То есть возвращаться не планируете.

гейм: Поймите, когда я уезжал из страны, работать в России было просто невозможно. Ничего не было. Ни-че-го. Эффективность моей работы была бы одна тысячная процента. А потом я приехал в Англию и понял, что здесь можно работать. Это небо и земля. Ведь я не журналист. Мне кроме ручки нужно какое-то оборудование, чтобы продвигаться. Может, оно когда-нибудь появится и в России. Но когда несколько лет назад я последний раз приезжал на родину, по-прежнему ничего этого не было.

и: А если появится нужное вам оборудование, вернетесь?

гейм: Я рассматриваю Россию или Англию как один из штатов "соединенной научной Европы". В каком штате работать - мне без разницы. Я не футболист - команда против команды, город против города, страна против страны. Все мы живем на одном маленьком и тесном шарике. И в какой точке этого шарика работать, не так важно. Главное - чтоб в этом был смысл. Там, где эффективно, там я и буду работать. Заниматься графеном. Там еще много дел.

Никогда не чувствовал себя провинциалом

За некоторое время до события Андрей Гейм подробно рассказал журналистам о своей жизни и работе. Выдержки беседы мы публикуем в среду 6 октября.

Об учебе

После школы я пытался поступить в МИФИ. Через несколько лет мне объяснили, что для того, чтобы поступить в этот вуз с немецкой фамилией, надо было прежде обратиться в первый отдел. Но откуда мы, в Нальчике, могли знать такие тонкости? Вернулся домой, устроился на электровакуумный завод слесарем-электротехником. Родители наняли репетиторов по математике и физике, поскольку тогда причину неудачи мы видели только в наличии пробелов в знаниях. Занятия по математике, как я понял позже, были бесполезны - уровень подготовки в нашей школе был вполне достаточен для поступления.

После второго провала на экзаменах в МИФИ понял, что ситуация непробиваемая. У меня на самом деле не было шансов поступить - нежелательных абитуриентов собирали в отдельной аудитории и предлагали им особые, заведомо непосильные задания. Забрал документы и в тот же год поступил в МФТИ, где, как оказалось, не было системы деления на тех, кого нужно и кого не нужно принять. Среди выпускников столичных школ я никогда не чувствовал себя провинциалом. Не знаю, быть может, в районных, сельских школах учителя были послабее, но в Москве и Нальчике уровень образования в те годы был примерно одинаковый.

О семье

Супруга тоже физик, преподает в том же Манчестерском университете. Она русская, Григорьева. После замужества сохранила свою фамилию, поскольку является самостоятельным ученым. И если в России постоянно спрашивали, как пишется моя фамилия, а ее никаких вопросов не вызывала, то теперь, в Великобритании, ей приходится диктовать свою фамилию по буквам. Мне трудно удержаться от смеха, глядя, как она в очередной раз мается, объясняя кому-нибудь по телефону, какая буква за какой следует. Наша дочь говорит, что родители у нее русские, а сама она голландка. У нее действительно голландский паспорт, поскольку она там родилась. Себя я считаю европейцем. И процентов на 20 кабардинобалкарцем.

Об образовании и науке

Многие сейчас рвутся в зарубежные вузы, но я уверен, такого образования, как в Физтехе, не получишь ни в Гарварде, ни в Кембридже. В Физтехе первые пять лет получают базовое образование, а потом направляются в академические институты, включаются в обычную институтскую деятельность. Образование нам давали очень хорошее, просто блестящее, а вот экспериментальная база науки представляла собой печальное зрелище. Мне кажется, российскую науку пытаются реформировать, копируя западные образцы организации. Появились классы администраторов и бизнесменов от науки. К счастью, я не министр и не мне решать, как из этой ситуации выбираться. Надо менять общую атмосферу, а на это требуется не одно и не два поколения. Это как в старом анекдоте: сколько университетов надо окончить, чтоб стать интеллигентом? Три: один должен окончить ты сам, другой - твой отец, а третий - твой дед.

Наталья Белых, "Кабардино-Балкарская правда" - специально для "Известий"

Главным учителем был отец

Одноклассник Андрея Гейма, заведующий кафедрой теоретической физики Кабардино-Балкарского государственного университета профессор Мурат Хоконов:

- Мы учились в школе с углубленным изучением английского языка. Тем не менее нам великолепно преподавалась математика, и меня впечатляло, как Андрей умудрялся вмещать в несколько строк решение задачи, занимающее у меня полстраницы. Ольга Михайловна Пешкова, наш классный руководитель, как-то приводила Андрея мне в пример, указывая, что отличник по физике может быть отличником и по русскому языку и литературе, мол, одно другому не мешает. Андрей, в отличие от меня, прекрасно учился по всем предметам, а не только по физике и математике. Класс у нас был очень дружный. Андрей держался независимо, был немногословен, но при этом всегда мог поддержать компанию и обладал чувством юмора. Я думаю, что, по большому счету, главным учителем Андрея стал его отец. Константин Алексеевич Гейм работал главным инженером самого технологичного предприятия во всем регионе - Электровакуумного завода - и был одним из его создателей. Андрей вырос в творческой атмосфере.

Успех Андрея Гейма - это не просто результат стечения удачных обстоятельств. Основа его - талант и невероятная работоспособность.

Андрей является на сегодня одним из самых цитируемых физиков мира, если не самым цитируемым. Для меня не явилось неожиданностью, что его имя оказалось в списках претендентов на Нобелевскую премию по физике.

Хочу отметить, что задолго до открытия графенов имя Андрея было широко известно в ведущих научных центрах. Еще десять лет назад его пионерские работы по новым явлениям в сверхпроводниковых и ферромагнитных частицах малых размеров были включены Американским институтом физики в число 50 наиболее значимых результатов. Результаты по магнитной левитации вошли в учебники. В начале 2000-х годов, несмотря на блестящие результаты и успешную карьеру, он сменил научное направление. Это был, конечно, риск. Но это был риск, связанный не только со смелостью Андрея как исследователя, а с научной интуицией, которая, как оказалось, его не подвела.

Документы предоставлены МФТИ