Ведущие ученые деятели XX-XXIвеков

ГБОУ СПО «ПХТТ»

 

 

Специальность 030912

Право и организация социального  обеспечения

 

 

 

 

Реферат

Ведущие ученые деятели XX-XXIвеков

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила студентка

Назарова Юлия

 

 

Содержание

• Введение
• Глава№1:  АЛФЁРОВ Жорес Иванович

• Награда нашла героя
• Учитель, воспитай ученика…
• На том стоит и стоять будет русская земля…

• Глава№2 Дороти Ходжкин
• Заключение
• Литература и источники

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Двадцатый век —  всего лишь отрезок линии прогресса, уходящей в бесконечность. Это столетие прошло под знаком «гибридов»; значительнейшие  открытия были сделаны в областях химической физики и физической химии, молекулярной биологии и биологической  химии, теоретической биологии и  теоретической физики. И конечно же во всех областях исследований полноправной сотрудницей была математика. Великие положения эйнштейновской теории относительности записывались уравнениями. Как, впрочем, и идеи Гейзенберга, Шредингера, де Бройля, Дирака… 
      Взаимопроникновение наук будет продолжаться. На стыках дисциплин станут появляться все новые и новые направления исследований. Уже сегодня знаменитый МИФИ готовит специалистов-физиков, призванных управлять сложнейшей аппаратурой во время хирургических операцийбольше, чем пирамид. 
      Биологи близки к полной расшифровке генетической карты человека. Генетики готовы клонировать все и вся. Электронщики создают невидимые глазу микрочипы — датчики, требующие доселе неизвестных материалов с новыми физическими свойствами, лазеры проникают повсеместно, создатели волоконно-оптических линий связи грезят о телепатии и телепортации, виртуальные реальности грозятся вытеснить окружающую действительность. В таком мире мы живем, растим детей, учимся, трудимся, любим.  
      В лабораториях открывают все новые сверхтяжелые химические элементы. Так, сотрудники Объединенного института ядерных исследований в Дубне 19 июля 2000 года синтезировали в недрах циклотрона 116 элемент. Это открытие подтверждает гипотезу, что таблица Менделеева не заканчивается трансурановыми элементами. Физики-теоретики обсуждают свойства атома с порядковым номером 400! 
      Говорят, что Стивен Хокинг близок к тому, чтобы воскликнуть: «Эврика!  
      Бурно развиваются нанотехниологии. Нанометры — это миллиардные доли метра. Такими единицами измеряются электрические цепи, призванные решать самые сложные задачи. В 1959 году физик-теоретик Фейнман предсказал появление наноприборов. Тогда его пророчество было воспринято как шутка. А сейчас люди близки к тому, чтобы подобно героям потрясающего своими спецэффектами фантастического фильма «Внутренний космос» пуститься в плавание на миниатюрной субмарине по кровеносным сосудам человека. Если, конечно, самим удастся уменьшиться до полной микроскопичности… 
      Наступивший век уже называют столетием биологии. Похоже, представители этой науки, как в XX веке — физики, в ближайшем будущем преподнесут собратьям по разуму множество открытий. И будут ли все они приятны, известно одному Богу (или его антиподу). Впрочем, многие плоды науки — словно дети двуликого Януса. Однако ни законами, ни призывами к морали прогресс мысли не остановить.  
      Научные авторитеты всего мира собираются вместе, чтобы обсудить пути решения глобальных проблем, встающих перед человечеством. Это и СПИД, и истощение энергетических ресурсов, и озоновые дыры, и нарушение экологического баланса, и права человека. Голос ученых обращен к политикам, олигархам и военным. Верится, что сильные мира сего не только слышат этот голос, но и прислушиваются к нему. 
      В современном мире возрастает роль как прикладных, так и фундаментальных научных разработок. Ум, интеллект и интеллектуальная собственность все больше становятся товаром во всех смыслах этого слова, включая и положительный. Кажется, настают такие времена, когда деньги уже можно зарабатывать своими мозгами — и не только в популярной телевизионной игре. То, что самый богатый человек планеты Билл Гейтс достиг своего нынешнего состояния именно благодаря собственному компьютерному гению — лишнее тому подтверждение. 
      После написания этих статей, пришло известие о том, что российскому ученому Жоресу Алферову присуждена Нобелевская премия по физике за 2000 год. Россия возвращается в мировую научную элиту. Творческий путь нового лауреата типичен: учеба выбор цели и упорный труд в великом и могучем Физтехе - Институте имени Иоффе. Премию Жорес Иванович получил «за исследование полупроводниковыхгетероструктур, лазерные диоды и сверхбыстрые транзисторы». Это значит, что работам Алферова мы обязаны возможностью считывать информацию с CD, поскольку иголкой в этом «патефоне» служит пулупроводниковый лазер. Полупроводниковый гетеропереход новое слово в физике, сулящее еще неоткрытые возможности. 
      Кстати, когда в одном из многочисленных интервью Алферова спросили, не волнуется ли он по поводу того, что скоро объявят Нобелевского лауреата столетия, великий физик спокойно и со знанием дела ответил: «А что мне волноваться? Хоть ученый, хоть просто человек столетия – Альберт Эйнштейн». 
      

 

 

 

 

 

Глава1.

АЛФЁРОВ, Жорес Иванович

род. 15 марта 1930 г.

Нобелевская премия по физике 2000 г. совместно с ХербертомКроемером и Джеком Килби

До этого дня российским ученым принадлежало восемь Нобелевских  премий, столько же, например, сколько  и датчанам (Николай Семёнов – премия по химии за 1956 г.; Илья Франк, Игорь Тамм, Павел Черенков – премия по физике за 1958 г.; Лев Ландау – 1962 г.; Александр Прохоров, Николай Басов – 1964 г.;ПетрКапица – 1978 г.). И вот – успех Алфёрова.

Правда, и тут не обошлось не то чтобы без ложки дегтя, но не без маленькой психологической  занозы: приз в 1 млн долларов Жорес Иванович в паре с ХербертомКроемером разделит пополам с Джеком Килби. По решению Нобелевского комитета Алфёров и Килби удостоены Нобелевской премии (одной на двоих) за «работы по получению полупроводниковых структур, которые могут быть использованы для сверхбыстрых компьютеров». (Любопытно, что так же пришлось поделить Нобелевскую премию по физике за 1958 г. между советскими физиками Павлом Черенковым и Ильей Франком и за 1964 г. – между опять-таки советскими физиками Александром Прохоровым и Николаем Басовым.) Еще один американец, сотрудник корпорации «Техас Инструментс» Джек Килби, удостоен награды за работы в области интегральных схем.

Итак, кто же он, новый  российский нобелевский лауреат?

Жорес Иванович Алфёров родился  в белорусском городе Витебске. После 1935 года семья переехала на Урал. В г. Туринске А. учился в школе с пятого по восьмой классы. 9 мая 1945 года его отец, Иван Карпович Алфёров, получил назначение в Минск, где А. окончил мужскую среднюю школу №42 с золотой медалью. Он стал студентом факультета электронной техники (ФЭТ) Ленинградского электротехнического института (ЛЭТИ) им. В.И. Ульянова по совету школьного учителя физики, Якова Борисовича Мельцерзона.

На третьем курсе А. пошел работать в вакуумную лабораторию  профессора Б.П. Козырева. Там он начал экспериментальную работу под руководством Наталии Николаевны Созиной. Со студенческих лет А. привлекал к участию в научных исследованиях других студентов. Так, в 1950 году полупроводники стали главным делом его жизни.

В 1953 году, после окончания  ЛЭТИ, А. был принят на работу в Физико-технический  институт им. А.Ф. Иоффе в лабораторию В.М. Тучкевича. В первой половине 50-х годов перед институтом была поставлена задача создать отечественные полупроводниковые приборы для внедрения в отечественную промышленность. Перед лабораторией стояла задача: получение монокристаллов чистого германия и создание на его основе плоскостных диодов и триодов. При участии А. были разработаны первые отечественные транзисторы и силовые германиевые приборы За комплекс проведенных работ в 1959 году А. получил первую правительственную награду, им была защищена кандидатская диссертация, подводившая черту под десятилетней работой.

После этого перед Ж.И. Алфёровым встал вопрос о выборе дальнейшего направления исследований. Накопленный опыт позволял ему перейти к разработке собственной темы. В те годы была высказана идея использования в полупроводниковой технике гетеропереходов. Создание совершенных структур на их основе могло привести к качественному скачку в физике и технике.

В то время во многих журнальных публикациях и на различных научных  конференциях неоднократно говорилось о бесперспективности проведения работ  в этом направлении, т.к. многочисленные попытки реализовать приборы  на гетеропереходах не приходили  к практическим результатам. Причина  неудач крылась в трудности создания близкого к идеальному перехода, выявлении и получении необходимых гетеропар.

Но это не остановило Жореса Ивановича. В основу технологических  исследований им были положены эпитаксиальные методы, позволяющие управлять такими фундаментальными параметрами полупроводника, как ширина запрещенной зоны, величина электронного сродства, эффективная  масса носителей тока, показатель преломления и т.д. внутри единого  монокристалла.

Для идеального гетероперехода подходили GaAs и AlAs, но последний почти мгновенно на воздухе окислялся. Значит, следовало подобрать другого партнера. И он нашелся тут же, в институте, в лаборатории, возглавляемой Н.А. Горюновой. Им оказалось тройное соединение AIGaAs. Так определилась широко известная теперь в мире микроэлектроники гетеропараGaAs/AIGaAs. Ж.И. Алфёров с сотрудниками не только создали в системе AlAs – GaAsгетероструктуры, близкие по своим свойствам к идеальной модели, но и первый в мире полупроводниковый гетеролазер, работающий в непрерывном режиме при комнатной температуре.

Открытие Ж.И. Алфёровым идеальных гетеропереходов и новых физических явлений – «суперинжекции», электронного и оптического ограничения в гетероструктурах – позволило также кардинально улучшить параметры большинства известных полупроводниковых приборов и создать принципиально новые, особенно перспективные для применения в оптической и квантовой электронике. Новый этап исследований гетеропереходов в полупроводниках Жорес Иванович обобщил в докторской диссертации, которую успешно защитил 1970 году.

Работы Ж.И. Алфёрова были по заслугам оценены международной и отечественной наукой. В 1971 году Франклиновский институт (США) присуждает ему престижную медаль Баллантайна, называемую «малой Нобелевской премией» и учрежденную для награждения за лучшие работы в области физики. Затем следует самая высокая награда СССР – Ленинская премия (1972 год).

С использованием разработанной  Ж.И. Алфёровым в 70-х годах технологии высокоэффективных, радиационностойких солнечных элементов на основе AIGaAs/GaAsгетероструктур в России (впервые в мире) было организовано крупномасштабное производство гетероструктурных солнечных элементов для космических батарей. Одна из них, установленная в 1986 году на космической станции «Мир», проработала на орбите весь срок эксплуатации без существенного снижения мощности.

На основе предложенных в 1970 году Ж.И. Алфёровым и его сотрудниками идеальных переходов в многокомпонентных соединениях InGaAsP созданы полупроводниковые лазеры, работающие в существенно более широкой спектральной области, чем лазеры в системе AIGaAs. Они нашли широкое применение в качестве источников излучения в волоконно-оптических линиях связи повышенной дальности.

В начале 90-х годов одним  из основных направлений работ, проводимых под руководством Ж.И. Алфёрова, становится получение и исследование свойств наноструктур пониженной размерности: квантовых проволок и квантовых точек.

В 1993...1994 годах впервые  в мире реализуются гетеролазеры на основе структур с квантовыми точками – «искусственными атомами». В 1995 году Ж.И. Алфёров со своими сотрудниками впервые демонстрирует инжекционный гетеролазер на квантовых точках, работающий в непрерывном режиме при комнатной температуре. Принципиально важным стало расширение спектрального диапазона лазеров с использованием квантовых точек на подложках GaAs. Таким образом, исследования Ж.И. Алфёрова заложили основы принципиально новой электроники на основе гетероструктур с очень широким диапазоном применения, известной сегодня как «зонная инженерия».

Награда нашла героя

В одном из своих многочисленных интервью (1984 год) на вопрос корреспондента: «По слухам, Вы нынче были представлены к Нобелевской премии. Не обидно, что не получили?» Жорес Иванович ответил: «Слышал, что представляли уже не раз. Практика показывает –  либо ее дают стразу после открытия (в моем случае это середина 70-х  годов), либо уже в глубокой старости. Так было с П.Л. Капицей. Значит, у меня еще все впереди».

Здесь Жорес Иванович ошибся. Как говорится, награда нашла  героя раньше наступления глубокой старости. 10 октября 2000 года по всем программам российского телевидения сообщили о присуждении Ж.И. Алфёрову Нобелевской премии по физике за 2000 год.

...Современные информационные  системы должны отвечать двум  простым, но основополагающим  требованиям: быть быстрыми, чтобы  большой объем информации, можно  было передать за короткий  промежуток времени, и компактными,  чтобы уместиться в офисе, дома, в портфеле или кармане.

Своими открытиями Нобелевские  лауреаты по физике за 2000 год создали  основу такой современной техники. Жорес И. Алфёров и Герберт Кремер открыли и развили быстрые опто- и микроэлектронные компоненты, которые создаются на базе многослойных полупроводниковых гетероструктур.

Гетеролазеры передают, а гетероприемники принимают информационные потоки по волоконно-оптическим линиям связи. Гетеролазеры можно обнаружить также в проигрывателях CD-дисков, устройствах, декодирующих товарные ярлыки, в лазерных указках и во многих других приборах.

На основе гетероструктур созданы мощные высокоэффективные светоизлучающие диоды, используемые в дисплеях, лампах тормозного освещения в автомобилях и светофорах. В гетероструктурных солнечных батареях, которые широко используются в космической и наземной энергетике, достигнуты рекордные эффективности преобразования солнечной энергии в электрическую.

Джек Килби награжден за свой вклад в открытие и развитие интегральных микросхем, благодаря чему стала быстро развиваться микроэлектроника, являющаяся – наряду с оптоэлектроникой – основой всей современной техники.

Учитель, воспитай ученика...

В 1973 году А., при поддержке  ректора ЛЭТИ А.А. Вавилова, организовал базовую кафедру оптоэлектроники (ЭО) на факультете электронной техники Физико-технического института им. А.Ф. Иоффе.

В невероятно сжатые сроки  Ж.И. Алфёров совестно с Б.П. Захарченей и другими учеными Физтеха разработал учебный план подготовки инженеров по новой кафедре. Он предусматривал обучение студентов первого и второго курсов в стенах ЛЭТИ, поскольку уровень физико-математической подготовки на ФЭТ был высоким и создавал хороший фундамент для изучения специальных дисциплин, которые, начиная с третьего курса, читались учеными Физтеха на его территории. Там же с использованием новейшего технологического и аналитического оборудования выполнялись лабораторные практикумы, а также курсовые и дипломные проекты под руководством преподавателей базовой кафедры.

Прием студентов на первый курс в количестве 25 человек осуществлялся  через вступительные экзамены, а  комплектование групп второго и  третьего курсов для обучения по кафедре ОЭ проходило из студентов, обучавшихся на ФЭТ и на кафедре диэлектриков и полупроводников Электрофизического факультета. Комиссию по отбору студентов возглавлял Жорес Иванович. Из примерно 250 студентов, обучавшихся на каждом курсе, было отобрано по 25 лучших. 15 сентября 1973 года начались занятия студентов вторых и третьих курсов. Для этого был подобран прекрасный профессорско-преподавательский состав.

Ж.И. Алфёров очень большое внимание уделял и уделяет формированию контингента студентов первого курса. По его инициативе в первые годы работы кафедры в период весенних школьных каникул проводились ежегодные школы «Физика и жизнь». Ее слушателями были учащиеся выпускных классов школ Ленинграда. По рекомендации учителей физики и математики наиболее одаренным школьникам вручались приглашения принять участие в работе этой школы. Таким образом набиралась группа в количестве 30...40 человек. Они размещались в институтском пионерском лагере «Звездный». Все расходы, связанны с проживанием, питанием и обслуживанием школьников, наш вуз брал на себя.