2011_Лабиринты памяти_Альманах

А. Н. Пихтин

ДЕЛА НАШИ КВАНТОВЫЕ

Николай Петрович Богородицкий сыграл решающую роль в моей судьбе, как и в судьбах многих других людей. Наше знакомство случилось в июне 1960 г. (прошло более 50 лет, но я помню все в деталях). В то время у меня, студента третьего курса ЛИТМО, возникло непреодолимое желание заниматься оптоэлектроникой и оптикой полупроводников. Для этого надо было перевестись в ЛЭТИ, на электрофизический факультет. Заместитель декана ЭФФ Дмитрий Андреевич

Яськов подтвердил такую возможность. В ЛИТМО мой перевод «не приветствовали», и я отчислился по собственному желанию.

Медосмотр в ЛЭТИ выявил, что мое зрение не удовлетворяет необходимым требованиям и я не могу быть принят. Многократные упрашивания главврача результата не дали. Через 10 дней я получил повестку из военкомата с требованием явиться для прохождения срочной службы.

Разрешить мою безвыходную ситуацию мог только ректор ЛЭТИ (на уровне факультета это было невозможно). Николай Петрович назначил встречу на восемь вечера(!), поскольку остальное время был очень занят. Встреча со мной, еще даже не студентом ЛЭТИ, была проведена ректором по просьбе декана ЭФФ Александра Гавриловича Граммакова. Помню, как я, мальчишка, вошел в ректорский кабинет и был потрясен его изяществом и огромной, великолепной картиной. (Впоследствии выяснилось, что это оригинал, написанный В. М. Васнецовым в 1912 г.)

Встреча продолжалась 20 минут (!). Николай Петрович задавал массу вопросов. «Почему хотите перейти из ЛИТМО в ЛЭТИ? Зачем меняете специальность? Почему носите очки, что с глазами? Чем увлекаетесь? Почему оптикой? Зачем Вам полупроводники?» и т. п. Примерно через три минуты, благодаря очень мягкой и доброжелательной манере общения Н. П., я заговорил открыто и просто. Последний вопрос был не ко мне, а к сидевшему рядом декану.

–Александр Гаврилович, как Вы считаете, мы можем взять его в ЛЭТИ?

–Николай Петрович, я совершенно уверен, что нам это будет по-

лезно.

–Я тоже надеюсь на это. Ну, Александр Николаевич, быстро оформляйте документы, чтобы вас не успели взять в армию. Надеюсь, что эта наша встреча не последняя.

Так я стал студентом ЛЭТИ (после окончания вуза мне довелось быть последним аспирантом Николая Петровича).

В начале шестидесятых полупроводниковая электроника и оптоэлектроника стали развиваться очень бурно. Николай Петрович хорошо понимал это и считал необходимым своевременно готовить соответствующих специалистов.

После досрочной (26 декабря 1963 г.) защиты дипломной работы я был направлен на месячную стажировку в Московский институт электронной техники, а на кафедре ДП была создана лаборатория квантовой и оптической электроники*. Она помещалась в двух больших комна-

лаборатории с новейшими оптиче-

* Прим. автора. Лаборатория квантовых генераторов, открытая в 1961 г. в комн. 13 на

первом этаже третьего корпуса, была закрыта в 1969 г.

** Прим. автора. Руководство к лабораторным работам по квантовой электронике / Сост. Ю. Л. Ильин, А. Н. Пихтин, Д. А. Яськов; под общ. ред. В. В. Пасынкова. Л., 1969.

Ю. М. Таиров был направлен на стажировку в Калифорнийский университет (США) и пробыл там в течении целого учебного года. Это был один из первых визитов советских аспирантов в Америку (всего трое из Ленинграда). Традиции, заложенные Николаем Петрови-

чем на созданной в 1946 г. кафедре продолжают успешно развиваться. Наша кафедра является ведущей среди профильных кафедр российских вузов и признана во многих странах мира (Болгария, Германия, Египет, Франция и др.). Хочется пожелать ей дальнейших успехов и содействовать этому в меру сил.

М. В. Лупал

ФЛУКТУАЦИЯ НА ПОЛЕ ПРОШЛОГО

Пусть дотошные правдоискатели складывают скрупулы памяти в идеальный, бездефектный монолит. А я, простой технарь, не всегда благодарный старшему поколению, могу выдать только легкую флуктуацию на широком поле прожитых лет и свершившихся событий. И пусть в меня летят камни, но я убежден, что энтропия неумолимо возрастает, и только флуктуация может породить что-то новое. Эта преамбула – дань собственным амбициям. А теперь пусть легкий

ветерок памяти наморщит приглаженную картину былого, и пусть она предстанет в некоем конформном отображении любимой кафедры, которой отдано много лет. И еще одна амбициозная мысль: не только нам было много дано, но и от нас было немало взято.

Сколько бы ни прошло времени, как бы ни менялись обстоятельства, чем бы ни приходилось заниматься, не могу оторвать себя и свое мироощущение от того куска жизни, что прошел на нашей кафедре, от тех принципов оценки людей и событий, которые были приобретены в этом маленьком сгустке вселенной, в этом чутком инкубаторе творческой мысли и человеческих отношений.

… Шестидесятые годы: джаз, битлы, абстракционисты, авангардисты 20–30-х из запасников, приподнятая завеса недавнего прошлого, глаза, горящие верой в справедливость, Перельман, магазин «Юный техник», лазер Басова и Прохорова… Потрясающе! Хочу все знать о лазерах, а значит, хочу в ЛЭТИ на специальность «Диэлектрики и полупроводники». Четыре из пяти вступительных экзаменов сдал на «отлично». Весь в поту смотрю оценки по сочинению: три балла – зачислен!!! Толчея у деканата, беседа с деканом Д. А. Яськовым, и вот я в группе 655 – отменная, самобытная компания, да и весь курс – отличные ребята!

Первое знакомство с кафедральной публикой состоялось в совхозе «Шушары». Запомнились грустно-ироничные взляды кураторов на наше «потерянное поколение». И вот начались занятия. После маленького школьного мирка – огромные аудитории, буфет с беляшами и газировкой, солидная библиотека. Взрослая жизнь! Но самое замечательное – лекции и преподаватели: Кириллов, Никеров, слухи о «пожирателе студентов» Ормонте (потрясающий человек!), Плебанская и многие другие. И на фоне всего этого – уйма разговоров о фантастической кафедре ДП,

но до второго курса туда якобы не берут. И вот, наконец, иду к Д. А. Яськову и вместе с ним – в лабораторию квантовой электроники, где предстаю пред ясны очи Александра Николаевича Пихтина.

Дух этой лаборатории захватывал и увлекал, шло непрерывное познание нового. И главное, всегда была четко обозначена цель и было абсолютно ясно, зачем к ней стремиться. Надо сказать, что работали все на совесть. Получалось по-разному, но было и осталось приятное чувство, что мы не догоняли, а лидировали. Это был великолепный коллектив энтузиастов: Володя Попов, Володя Разбегаев, Витя Гавриченко, Гена Глинский, Володя Закржевский, два студента (Алик Копылов и я)

ибезусловный научный лидер А. Н. Пихтин. Позднее наш «ансамбль» пополнился А. В. Соломоновым. Мы вдохновенно раздвигали и сужали запрещенную зону, находили и теряли примеси, и все это происходило в сиянии двух экситонов: свободного и связанного. Как они пылали в жидком азоте! А в гелии! Эксперименты шли круглосуточно. Готовились к ним старательно, многое делая своими руками. Очень помогал кафедральный «гегемон» – Витя Туманов, Володя Харчев, Анатолий Альбертович Гуделайтис, дядя Федя Ермаков, а также Михаил Васильевич Пронин, варивший для нас стеклянные дюары.

Бок о бок с исследовательской лабораторией соседствовала тесная, похожая на музей, но исключительно передовая учебная лаборатория квантовой электроники. Все лабораторные работы были очень наглядны, логичны и открывали окна в новый мир. Александру Николаевичу Пихтину удалось сохранить принципы, по которым создавались лучшие лабораторные работы конца девятнадцатого – начала двадцатого века. А еще там стоял рабочий стол Д. А. Яськова, на котором всегда лежала открытая пачка «Казбека». Иногда мы таскали из нее папиросы. Мы – это я, Гавриченко и Попов. Разбегаев гордо курил свою «Шипку». Остальные не курили (Пихтин, правда, держал «Фемину» – для дам).

Вподвалах первого корпуса, как в тайных пещерах древних алхимиков, дети подземелья с почерневшими лицами и горящими глазами выращивали драгоценные (для науки) кристаллы. Это было подземное царство трудолюбивых мудрецов, создававших отечественную науку из залежей графита, кварца и всякой ядовитой гадости. Волны творчества в этом царстве направлялись коллективной волей наших «столпов» – Ю. М. Таирова, И. Г. Пичугина, В. С. Сорокина, Ю. Л. Ильина.

Не умоляя заслуг всех прочих научных групп кафедры, умалчиваю о них сознательно: пусть другие расскажут – получится и интереснее,

иближе к правде.

Главное, что всегда отличало нашу кафедру, это дух ответственности и благородного честолюбия, стремление все делать качественно, а еще – атмосфера бескорыстного сотрудничества!Надеюсь, что эти традиции, заложенные еще Николаем Петровичем Богородицким и доведенные Владимиром Васильевичем Пасынковым до канонов, сохраняются и развиваются на нынешней кафедре.

И вот настало время, когда кафедре (да и всему институту) стало тесно в «античных» стенах, и мы перебрались в пятый корпус. В целом стало лучше, несмотря на трудности переезда. Михалыч (Н. М. Гаврин) выдавал инструмент и спирт, по-хозяйски следил за порядком.

Преподаватели читали прекрасные курсы. В научных группах велись работы, вершились открытия и изобретения, писались статьи и диссертации, издавались учебники и монографии. Кафедра обучала и воспитывала очень хороших инженеров. И сейчас, когда я давно покинул дорогие мне стены, работая в разных фирмах и встречая выпускников многих вузов, замечаю, что по уровню подготовки и коммуникабельности «дэпэшники» превосходят всех остальных. И это – не субъективное мнение, а результат многочисленных тестов и сравнения карьерного роста выпускников.

В моем «эссе» не упомянуты женские имена. Это из боязни когонибудь упустить и тем обидеть и от нежелания ранжировать лучшую половину кафедры. Разве можно рассказывать о Розе Карловне Манаковой или Галине Николаевне Виолиной и не говорить обо всех остальных дамах? Конечно нет! Пусть на этот скользкий путь встанут другие графоманы. Но одно могу сказать уверенно: наши женщины – это не просто хорошие преподаватели, научные работники и воспитатели, это «комбаты-мамани» лучшей в мире кафедры!!!

КУ-КУ, ГОСПОДА УЧЕНЫЕ!..

В те далекие семидесятые, когда я работал научным сотрудником кафедры ДП в пихтинской лаборатории, все боролись за звание «Ударник коммунистического труда». Основным показателем трудовой деятельности считались успехи в выполнении социалистических обязательств, которые нужно было самому придумать и самому на себя «взвалить».

Как-то, будучи в лаборатории, я в шутку предложил взять обязательства увеличить запрещенную зону фосфида галлия на 10 % и открыть новую элементарную квазичастицу. Эта идея была навеяна популярным в шестидесятые годы фильмом Михаила Ромма «Девять дней одного года». В те годы – годы противостояния физиков и лириков – вся молодежь, в том числе и я, стремилась стать физиками, а еще лучше физиками-ядерщиками. В этом фильме была одна сцена, которую я хорошо запомнил. Главные герои – экспериментатор Гусев (Алексей Баталов) и теоретик

Куликов (Иннокентий Смоктуновский) – идут по подземному коридору, где располагается ускоритель протонов, и Куликов обращает внимание на соцобязательства, вывешенные на стене: «Открыть элементарную частицу в следующем квартале». Далее идут глубокомысленные рассуждения героев фильма о роли дураков в обществе и, в частности, в науке.

Вскоре моя шутка была забыта. И лишь через несколько лет выяснилось, что эти «социалистические обязательства» мы полностью выполнили. А дело было так.

Исследуя поглощение мелких доноров в фосфиде галлия, аспирант А. Н. Пихтина Алексей Копылов не смог объяснить положение спектральных линий посредством простой водородоподобной модели. В то время уже имелись теоретические предпо-

5 февраля на заседании ГЭК дипломный проект защищал Алексей Копылов. Члены ГЭК были на редкость еди-

нодушны, не только оценив его работу на «отлично», но 21 февраля 1972 г. № 6(1656) единогласно проставив в ведомости 5 с плюсом. Именно

такую оценку заслужил Алексей, – не только за проект, но и за весь период обучения в институте. В его зачетной книжке редко встретится оценка «хорошо»; большинство – «отлично». Но интересы А. Копылова не ограничиваются рамками учебных программ. Он самостоятельно изучил целый ряд разделов теоретической физики и физики твердого тела. В дальнейшем эти знания ему очень пригодились при работе над дипломным проектом на тему «Исследование оптического поглощения в фосфиде галлия p-типа проводимости». В частности, при теоретическом анализе экспериментальных результатов он широко пользовался такими сложнейшими разделами современной физики и математики, как теория групп и аппарат матричной механики.

Работу на кафедре диэлектриков и полупроводников Алексей начал еще будучи студентом 4-го курса. За это время им был сконструирован и изготовлен оптический гониометр для ориентации полупроводниковых кристаллов. Он принимал также активное участие в исследованиях электрооптических свойств широкозонных полупроводников и изготовлении полупроводникового модулятора лазерного излучения. Его доклад на конференции СНО 1971 г. был признан лучшим по электрофизическому факультету.

Блестящая защита, диплом с отличием и рекомендация для поступления в аспирантуру – результат многолетнего и упорного труда. Пожелаем же А. Копылову дальнейших успехов.

Доцент А. Пихтин

ложения о сложном, непараболическом характере закона дисперсии электронов в минимуме зоны проводимости фосфида галлия. Полученные А. Копыловым экспериментальные данные однозначно указывали на наличие «двугорбой» («camel’s back»)структурыдназоныпроводимости этого материала (рис. 1).

Вскоре эти результаты были подтверждены мною и Мишей Лупалом при исследовании оптического поглощения фосфида галлия вблизи запрещенной зоны. В результате этих экспериментов было показано, что ширина запрещенной зоны фосфида галлия равна 2,32 эВ, а не 2,22 эВ, как считалось ранее. Тем самым ширина запрещенной зоны этого материала была «увеличена» нами примерно на 5 %.

Открытие новой квазичастицы тоже не заставило себя долго ждать. Приехавшему из Болгарии аспиранту Зл. Койнову я предложил в качестве темы кан-

дидатской диссертации заняться теорией по- ляритонов. Результатом этой работы явилось открытие новой квазичастицы в полупрово- дниках: экситон-фононного поляритона. Эту частицу можно рассматривать как элементар- ное возбуждение в системе взаимодействующих фотонов, фононов и экситонов. Так было

выполнено второе «соцобязательство». Еще один пример из серии «Физики шу-

тят» хочу привести из новейшей истории нашей кафедры. Занимаясь в 2009 г. численными расчетами квантово-размерных структур, в частности, расчетами квантовых точек, мы

столкнулись с необходимостью учета большого числа состояний в зоне Бриллюэна. При обычном определении волнового вектора

часть точек, нумерующих эти состояния, вы- ходила за границы зоны Бриллюэна (рис. 2), что приводило к нарушению симметрии по- ставленной задачи. Когда я обсуждал эту про- блему за чашкой чая с магистрантами, один из них (А. Губанов) предложил «побрить» зону Бриллюэна, убрав все точки, выходящие за ее

границу. Соответствующая программа тут же была создана, однако сразу стало ясно, что эти состояния нельзя просто выбросить. И тогда другой магистрант (А. Шпаковский) предложил не «брить» зону Бриллюэна, а «причесать» ее, спрятав эти точки внутрь зоны (рис. 3). Уже на следующий день он разработал программу под названием «Причесывание зоны Бриллюэна», которая в настоящее время лежит в основе всех наших расчетов квантовых точек.

Еще хочу рассказать об одной забавной терминологии, родившейся в недрах нашей лаборатории совсем недавно. Как известно, ограниченные возможности персональных компьютеров не позволяют проводить расчеты квантовых точек, содержащих большое число узлов кристаллической решетки. Поэтому со временем встал вопрос о необходимости включать в программу расчета некоторое масштабное преобразование. Так как в разработанных нами программах использовалось большое число переменных, то для их обозначения были задействованы