Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4 | Следующая страница реферата

Академик дал ей вполне защищаемую и не слишком перспективную тему из числа тех, когда надо закрыть очередную клеточку в мозаике необследованных веществ, которые - а вдруг? - могут оказаться полезными полупроводниками. "Серое олово" - одно название могло навести тоску, но она раскрутила его на свой лад. Могли же Шерлок Холмсы по ниточке и обрывку газеты воссоздавать личность человека, а заодно и всю его родословную. За подсказками по методологии обобщений она обращается не к кому-нибудь, а к Менделееву, Курнакову, Гольдшмидту [22]; в практической деятельности использует свой, ставший потом "фирменным", напор: пробивается в запасники Эрмитажа, где ей разрешают с потемневших старинных оловянных потиров наскрести пригорошню "оловянной чумы", это и есть серое олово.

Предвидение академика подтвердилось: серое олово и впрямь оказалось полупроводником, но практически бесполезным. Зато на нем Горюнова угадала тот рецепт, по которому можно было синтезировать любые интерметаллы. Первое сообщение об этом - ее кандидатская диссертация (1950), но диссертации часто остаются незамеченными. В октябре того же года - доклад на Всесоюзном совещании в Киеве, отмеченный патриархами А.Ф. Иоффе [23] и В.Е. Лашкаревым, в 1951 г. появляются ее публикации в "Докладах..." и "Известиях..." Академии. Это читают на Западе, но стоит ли им ожидать чего-то значительного из невосстановленной после военной разрухи страны? А Горюновой не до утверждения приоритетов, она торопится: синтезирует все новые соединения, находит ключик к смешиванию трех, четырех (и сколько хотите еще) компонентов.

Ее энергия, оптимизм, профессионализм, весь ее облик притягательны [24], она щедра в раздаривании идей - "школа Горюновой" распространяется на многие научные центры страны, с ней стремятся познакомиться знаменитая Генриетта Родо из Франции, английский профессор К. Хилсум... В 1968 г. появляется ее итоговая монография, где сделана попытка предложить периодическую систему полупроводниковых соединений [25]. В новых идеях у нее тоже нет недостатка, но ... Так часто судьба бывает подчеркнуто несправедливой по отношению к лучшим: Нина Александровна умерла от тяжелой болезни 31 января 1971 г., едва достигнув 54 лет.

На одном из международных конгрессов еще при ее жизни Нобелевский лауреат Н.Н. Семенов отметил: "Работы Горюновой совершают... переворот в неорганической химии". Как видим, на ситуацию Лосев - Раунд совсем непохоже, по "горячим следам" о приоритете Горюновой неоднократно высказывались такие авторитетные ученые, как Б.И. Болтакс, Б.Т. Коломиец, А.И. Губанов, позднее - Ж.И. Алферов, причем очень активно и на представительных международных форумах.

Было ли признание всеобщим? Длительное время Горюнова работала у Д.Н. Наследова, он возглавлял единственную тогда в Физтехе полупроводниковую лабораторию, где многие вполне сложившиеся ученые довольствовались секторами или группами. Профессор Наследов (1903-1975) был блестящим лектором, педагогом, организатором: руководить аспирантами он начал с 25 лет, и в какие-то моменты их одновременно бывало у него более 15; в 28 - он заместитель директора; позднее - много сил и внимания уделял организации научных центров в республиках СССР. Его отличали склонность к обобщениям, обстоятельность и неспешность, так вплоть до 1957-1958 гг., судя по публикациям, он сохранял заметный интерес к исследованиям селена, полупроводника, бесперспективность которого всем в мире уже была очевидна.

И вот рядом с ним Горюнова - "лед и пламень". Искрометная одержимость, упоение созданием новых веществ, их "здесь и сейчас" своими руками она синтезировала в вытяжном шкафу. Конечно, в ее ранних исследованиях не было законченности и строгой доказательности, их тогда и не могло быть по сути дела. Возможно, поначалу она не очень-то уверенно чувствовала себя в среде физиков, которые иронизировали: "если один грязный металл соединить с другим грязным, то что, кроме грязи, мы получим?" В те годы требование суперчистоты всех компонентов полупроводниковой технологии уже фактически стало аксиомой. Загипнотизированные совершенством германиевых и кремниевых кристаллов физики недоверчиво поглядывали на очередной слиточек, извлеченный Горюновой из ампулы: "а полупроводник ли это?" (Характерно в этой связи название доклада: "Изучение электропроводности полупроводников и интерметаллических соединений ...".)

Пока иронизировали и сомневались, время утекало, приоритет Горюновой таял, фактически почти не обозначенный: без всестороннего исследования синтезированных образцов их значимость была мизерной, только физик мог дать оценку тому, что "сварил" химик. Трудно быть пророком в своем отечестве, в нашем - в особенности [26].

Разумеется, лаборатория Наследова все же занялась исследованием интерметаллов [27], причем одной из первых в мире, но все же не первой. Стартовой отмашкой послужила упомянутая выше статья Велькера. Первая публикация Наследова по новой тематике, появившаяся в 1956 г. в соавторстве с очередным его аспирантом, цитировала только Велькера "со товарищи" и "примкнувших к нему" американцев - эта команда уже заметно вырвалась вперед. В конце статьи отмечалось, что "исследованные материалы были синтезированы Н.А. Горюновой и В.С. Григорьевой", и - благодарность, но не соавторство. Эта практика утвердилась на дальнейшее: из более чем 400 работ Наследова, лишь 3 или 4 идут в соавторстве с Горюновой. Работы Горюновой не отмечены ни Ленинской, ни Государственной премиями - традиционными научными наградами тех времен. Она не стала и членом Академии наук - не сложилось.

В 1956 г. о физтеховских исследованиях новых полупроводников Наследов доложил на представительной международной конференции в Гармиш-Партенкирхене, там прозвучало и имя Горюновой, но вряд ли было услышано: мир уже определился с приоритетом [28].

В 1976 г. вышли в свет воспоминания Г. Велькера о делах четвертьвековой давности, в них признанный родоначальник нового полупроводникового направления раздает "всем сестрам по серьгам". Проникновенно и интересно описывает свой путь к открытию, это естественно; подробно и подчеркнуто благожелательно анализирует исследования американцев, начавшиеся с 1953 г., наделяя некоторые их результаты отметкой "впервые"; вскользь, одним абзацем сообщает о "независимой работе в Советском Союзе", о том, что в 1950 г. Горюнова предсказала полупроводниковость новых соединений, при этом цитирует лишь наследовский доклад 1956 г. А ведь в 1976 г. 64-летний патриарх заведомо знал о многочисленных статьях и монографиях Горюновой, подтверждавших неслучайность ее приоритетного сообщения 1950 г. Но напрашивающееся "впервые" из его уст так и не прозвучало.

Велькер не монумент, у него своя человеческая история, и, возможно, он испытывал обиду на несправедливость судьбы. В 1933 г. он начал работать в Мюнхене у знаменитого А. Зоммерфельда, к 27 годам он - "Doktor habilitiert", т.е. "полный доктор", и начинает исподволь подходить к идее интерметаллических полупроводников. Впереди блистательное будущее, но разразилась война, и ему пришлось заниматься детекторами для радаров, а в 1947 г. из разрушенной Германии на несколько лет законтрактоваться во Францию ради хлеба насущного. От "дела жизни" война отбросила его на 7-10 лет, возможно, подсознательно на столько же лет раньше он "числил" и свой приоритет и не считал себя морально обязанным уступать его кому-нибудь [29]. Несомненно на его мироощущение как немца наложила отпечаток национальная трагедия. Послевоенное унижение побежденной нации у немецких ученых дополнялось еще и горьким осознанием научно-технического проигрыша американцам, утратой (и ясно, что безвозвратной) своего былого подавляющего превосходства [30], в чем они не хотели признаваться даже самим себе [31]. Поколению, жизнь и смерть которого определяли американские летающие крепости и танки "Шерман" [32], пришлось научиться улавливать тончайшие нюансы заокеанских пожеланий-команд. Поэтому в номере американского "IEЕЕ Transactions" (1976), где были помещены воспоминания Велькера об открытии интерметаллических полупроводников, не могло быть и речи о каком-либо советском приоритете - то был пик холодной войны, Конгресс только что ввел ограничения на свободу торговли с СССР (1974).

Сегодня в исторической ретроспективе, очищенной насколько возможно от политических наслоений, видно, что работы Г. Велькера и Н.А. Горюновой в их совместном прочтении дали науке совокупность определяющих физических и химических представлений об интерметаллических полупроводниках [33] - в этом суть их общего приоритета.

III

В начале 1960-х гг. большинство из тех, кто занимался свечением полупроводников, устремились к созданию лазера. Возникшая в 1953-1955 гг. квантовая электроника [34] в качестве своего главного вывода содержала утверждение о том, что может быть разработан принципиально новый источник излучения с узконаправленным суперинтенсивным когерентным [35] лучом света. Правильнее было бы сказать, что это являлось не следствием, а предназначением квантовой электроники. Ничего подобного в природе не было. Ученые оказались вплотную к тому, чтобы "преступить грань", и возможность совершить это первым - возбуждала.

Классическая квантовая электроника исследовала радиоволны, возникающие в газах, поэтому, задумываясь о свете, полагали, что надо лишь подобрать какой-то другой подходящий газ; Ч. Таунс и А. Шавлов (его шурин) даже указали, где искать [36]. История, как водится, раскрутила сюжет по-своему: первый лазер сделал (15 мая 1960 г.) из рубинового стерженька, наподобие карандаша, американец Теодор Мейман. Человек независимых суждений и непредсказуемых поступков (он мог, например, бросить все и на полгода отправиться в кругосветное путешествие), высмеивающий преклонение аспирантствующего молодняка перед авторитетом профессоров, Мейман с беззаботностью победителя не исполнил ритуальный реверанс в сторону предсказателей и получил адекватную ответную реакцию: к его презентации (7 июля 1960 г.) отнеслись сдержанно, не спеша признавать реальность прорыва в лазерный век, а острословы утверждали, что он "нашел решение, для которого еще надо найти проблему" [37]. Через полгода был создан газовый лазер, все как бы встало на свои места, с возмутителем спокойствия постепенно смирились и отвели ему в истории место создателя первого лазера, но первого в ряду других, в какой-то мере тоже первых [38].

Летом 1962 г. началась стремительная атака на полупроводниковый лазер - все понимали, что именно он станет действительно массовым и сможет кардинально преобразить облик новой электроники. Еще в 1958-1960 гг. к проблеме начали исподволь подходить в нашем Физическом институте им. П.Н. Лебедева АН СССР, пожалуй, здесь был наиболее подходящий для этого коллектив [39]. К 1961 г. сформулированы теоретические предпосылки создания полупроводникового лазера [40], неясно было лишь, какой именно полупроводник даст результат (повторение меймановской ситуации). Однако в конце июля 1962 г. американцы определились - арсенид галлия; отныне счет пошел на недели и дни, и в сентябре-октябре лазерный эффект получили сразу в трех лабораториях, а первой оказалась группа Роберта Холла (24 сентября 1962 г.).

Позднее он вспоминал, что в разгар событий они узнали о статье Д.Н. Наследова, датированной январем 1962 г., в ней содержался намек на обнаружение лазерной генерации; по-видимому, у русских уже есть лазер, и они вот-вот о нем объявят, значит, надо еще прибавить оборотов. "Синдром спутника" [41], да еще подкрепленный гагаринским полетом (1961), действовал безотказно. Правда, вскоре американцы поняли, что лазерной генерации в этой работе не было и быть не могло, так как не соблюдались некоторые обязательные для этого условия (авторы и сами от такой интерпретации своих экспериментов фактически благоразумно отказались), но этот посыл из России сыграл свою роль в ускорении создания лазера.

Научный мир был хорошо разогрет лазерными страстями, так что у нас в стране первые образцы были изготовлены в ФИАНе (А.П. Шотов) через несколько недель после публикации Холла, еще через месяц - в НИИ-333 (В.И. Швейкин) [42], а к началу 1963 г. началась подготовка их полупромышленного производства на заводе "Старт" с участием НИИ-311 (будущий НИИ "Сапфир"). Увы, дальнейшее показало, что созданные с таким старанием и надеждой полупроводниковые лазеры крайне недолговечны и в качестве коммерческого изделия перспективы не имеют, как у нас, так и у американцев. Через несколько лет безуспешных исследований ситуация стала казаться неразрешимой.

Счастливое продолжение лазерной истории связано с гетероструктурами, здесь отечественный вклад и приоритет получили столь очевидное мировое признание (Ж.И. Алферов, Нобелевская премия, 2000), что в каких-то дополнениях нет необходимости. Разве лишь несколько штрихов из самого раннего периода.

Основополагающую заявку на изобретение подал Алферов (совместно с Р.И. Казариновым, теоретиком) всего лишь через 5 месяцев после публикации Холла. По сути еще и обычных лазеров не было, их совсем не распробовали. Несколько лет группа Алферова билась над поиском подходящего для реализации материала, а нашла его, в некотором смысле полуслучайно, в соседней лаборатории у Н.А. Горюновой, где этот сложный трехкомпонентный полупроводник был изготовлен впрок "на всякий случай". Гетеролазер на этом материале был создан в канун 1969 г., а приоритетной датой на уровне обнаружения лазерного эффекта является 13 сентября 1967 г. [43 ]

Вернемся к началу 1960-х гг. Фактически каждый, кто исследовал свечение полупроводников, так или иначе изготавливал светодиод, поэтому искать первооткрывателя в каком-то абсолютном смысле бесперспективно. Если же повести речь не об эффекте, не о научном достижении, а об изделии, то определяющим критерием факта его существования является наличие коммерческого производства. Сугубо прагматически: если изделие используют и покупают, то оно существует (и наоборот).

В упомянутой лазерной гонке "побочным" результатом стали красные светодиоды, о начале их мелкосерийного производства фирма "Дженерал Электрик" объявила в широкой печати 28 ноября 1962 г., а спустя четыре десятилетия их создатель Ник Холоньяк удостоен премии "Глобальная энергия". Заметим, что в том же 1962 г. у нас в НИИ-311 уже было развернуто производство светодиодов другого вида - на основе карбида кремния - фактически это означало развитие идей Лосева на более совершенной технологической основе [44]. И хотя эти светодиоды отличались низкой эффективностью, но благодаря их безинерционности им было найдено важное применение в ядерной физике для калибровки счетчиков частиц. Их производство в нарастающих объемах продолжалось много лет, в том числе и для аппаратуры оборонного назначения; с течением времени карбидокремниевые светодиоды уступили место другим, более эффективным. К сожалению, публикации об этих первых коммерческих светодиодах, не только в СССР, но и в мире, появились лишь через несколько лет после начала их производства (1962), причем в узковедомственных изданиях, поэтому вопрос об отечественном приоритете в создании светодиода и не ставился.

Славное двадцатилетие 1950-1970 гг. стало решающим периодом в истории оптоэлектроники и ее основы - лазеров и светодиодов. Ученые двух великих стран - США и СССР - фактически общими усилиями совершили колоссальный прорыв, который привел (совместно с транзисторной микроэлектроникой) к рождению новой электроники, кардинально изменившей нашу жизнь к концу XX века. И по большому счету ни идеологическое противостояние наших стран, ни железный занавес, ни режим секретности препятствием не стали - решающими факторами оказались лишь желание и воля.

Примечания

1 О жизни и деятельности Лосева см.: Лосев О.В. У истоков полупроводниковой техники. Л.: Наука, 1972; Нижегородские пионеры советской радиотехники / Сост. Б.А. Остроумов. М.; Л.: Наука, 1966; Центральная радиолаборатория в Ленинграде / Под ред. И.В. Бренева. М.: Сов. Радио, 1973; Остроумов Б., Шляхтер И. Изобретатель кристадина О.В. Лосев // Радио. 1952. № 5; Новиков М.А. Олег Владимирович Лосев: пионер полупроводниковой электроники // ФТТ. 2004. Т. 46. № 1.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: диплом, качество реферат.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4 | Следующая страница реферата