Zhores Alferov: vodeći brod domaće elektronike

Zhores Alferov: vodeći brod domaće elektronike

Alexander Samsonov
"Ekologija i život" №5, 2010

U ožujku ove godine akademik Jaures Alfierov Ivanovich, nobelovac i član uredništva časopisa Ecology and Life, okrenuo se 80 godina. U travnju je došlo do vijesti da je Zhores Ivanovich imenovan znanstvenim voditeljem skolkovskog inovacijskog projekta. Ovaj važan projekt trebao bi, u biti, stvoriti proboj u budućnost, dišući novi život u domaću elektroniku, na izvorima razvoja kojih je Z. I. Alferov stajao.

U prilog tome da je moguć proboj, priča kaže: kada je 1957. godine prvi satelit pokrenut u SSSR-u, Sjedinjene Države su se našle u poziciji izvan sebe. Međutim, američka je vlada pokazala borbeni karakter, takva je izdvajanja tehnologiji da je broj istraživača ubrzo dosegnuo milijun! Doslovno iduće godine (1958.), jedan od njih, John Kilby, izumio je integrirani krug koji je zamijenio tiskanu pločicu u konvencionalnim računalima – a mikroelektronika modernih računala rođena je. Ova je priča kasnije nazvana "satelitski efekt".

Zhores Ivanovich je vrlo pažljiv prema obrazovanju budućih istraživača, nije bilo ništa što je osnovao REC, centar za obuku gdje se provodi škola.Čestitajući Zhoresu Ivanovichu na svojoj obljetnici, pogledaj u prošlost i budućnost elektronike, gdje se učinak satelita mora ponavljaju. Nadamo se da će u budućnosti naše zemlje, kao što je nekoć bilo u Sjedinjenim Američkim Državama, skupiti "kritičnu masu" osposobljenih istraživača – za izgled satelitskog efekta.

"Tehničko" svjetlo

Prvi korak u stvaranju mikroelektronike bio je tranzistor. Pioniri tranzistor doba bili su William Shockley, John Bardeen i Walter Brattein, koji su 1947. godineBell laboratoriji"po prvi put je stvoren aktivni bipolarni tranzistor, a druga komponenta elektronike poluvodiča bila je uređaj za izravno pretvaranje električne energije u svjetlost – to je poluvodički optoelektronički pretvarač, čiji je nastanak izravno povezan J.I. Alferov.

Zadatak izravne pretvorbe električne energije u "tehničku" svjetlosno koherentnu kvantno zračenje – oblikovao je kao smjer kvantne elektronike, rođen 1953-1955. Zapravo, znanstvenici su postavili i riješili problem dobivanja savršene nove vrste svjetla koja nije prethodno bila u prirodi. Ovo nije svjetlost koja teče u kontinuiranom strujanju kada struja prolazi kroz volframsku nit ili dolazi tijekom dana od Sunca i sastoji se od slučajne mješavine valova različitih duljina koje se ne podudaraju u fazi.Drugim riječima, stvorena je strogo "mjerena" svjetlost, dobivena kao skup određenog broja kvanti s određenom valnom duljinom i strogo "izgrađen" – koherentan, tj. Naredio, što znači simultanu (sinfasku) emisiju kvage.

Američki prioritet na tranzistoru određen je ogromnim teretom Drugog svjetskog rata koji se nagomilavao na našu zemlju. U ovom ratu, ubijen je stariji brat Zhoresa Ivanovicha, Marksa Ivanovicha.

Marx Alfyorov je diplomirao 21. lipnja 1941. u Syasstroyu. Ušao je Uralski industrijski institut na Energetskom fakultetu, ali je proučavao samo nekoliko tjedana, a zatim odlučio da je njegova dužnost zaštititi domovinu. Staljingrad, Kharkov, Kursk Bulge, ozbiljna rana u glavu. U listopadu 1943. proveo je tri dana sa svojom obitelji u Sverdlovskom, kada se, nakon bolnice, vratio naprijed.

Tri dana proveo sa svojim bratom, svojim prednjim pričama i strastvenom mladenačkom vjerom u moć znanosti i inženjerstva, 13 godina Jores pamti za život. Njegove pukovnice Markov Ivanovich Alferov umrle su u borbi u "drugom Staljingradu" – tzv. Korsun-Ševčenko.

Godine 1956., Zhores Alferov je došao u Ukrajinu kako bi pronašao grob svog brata.U Kijevu, na ulici, neočekivano je upoznao svog kolegu B. P. Zakharchenya, koji je kasnije postao jedan od njegovih najbližih prijatelja. Dogovorili smo se zajedno. Kupili smo karte za parobrod i sljedeći dan smo plovili dolje Dnjepar na Kanev u dvokrevetnoj kabini. Pronašao je selu Khilki, blizu kojeg su sovjetski vojnici, uključujući Marxa Alfyorova, odrazili žestoki pokušaj odabranih njemačkih podjela da izađu iz Korsun-Ševčenka "kotao". Pronašli su masovnu grobnicu s bijelim žbukarskim vojnikom na pijedestalu, nadvila se iznad divlje uzgojene trave, u koju su razmješteni jednostavni cvjetovi, koji se obično ugrađuju na ruske grobnice: marigolds, pansies, forget-me-nots.

Do 1956. godine, Zhores Alferov je već radio na Institutu za fiziku i tehnologiju Leningrad gdje je sanjao o dolasku na studij. Glavnu ulogu u ovoj igri imala je knjiga "Osnovni prikazi moderne fizike" koju je napisao Abram Fedorovich Ioffe, patrijarh ruske fizike, iz čije škole praktički svi fizičari koji su kasnije predstavljali ponos ruske fizičke škole: P. L. Kapitsa, L.D. Landau i V. Kurchatov, A.P. Aleksandrov, Yu B. Khariton i mnogi drugi.Zhores Ivanovich je mnogo kasnije napisao da je njegov sretan život u znanosti unaprijed određen njegovom distribucijom u Fiztechu, kasnije nazvanoj Ioffe.

Sustavna istraživanja poluvodiča na Fizičko-tehničkom institutu započela su tridesetih godina 20. stoljeća. Godine 1932. V. P. Zhoze i B. V. Kurchatov istražili su unutarnju i nečistoću vodljivost poluvodiča. U istoj godini, A.F. Ioffe i I. I. Frenkel stvorili su teoriju trenutne ispravke na kontaktu metala i poluvodiča, temeljenim na fenomenu tunela. Godine 1931. i 1936. godine, Ya.I. Frenkel je objavio poznata djela u kojima je predvidio postojanje uzbuđenja poluvodiča, uvodeći taj pojam i razvijajući teoriju uzbuđenja. Teorija o ispravljanju pn-spoja, koja je bila osnova pn-spajanja V. Shoklija, koji je stvorio prvi tranzistor, objavio je 1917. godine zaposlenik Fiztekh B.I. Davydov. 1950. brani Nina Goryunova, poslijediplomski student u Ioffeu. disertacija o intermetalnim spojevima, otvorila je poluvodičke osobine spojeva 3. i 5. skupine periodičkog sustava (u daljnjem tekstu A35). Upravo je ona stvorila temelje na kojima su započeli istraživanja heterostruktura tih elemenata.(Na Zapadu, otac poluvodiča35 smatra G. Welker.)

Sam Alferov nije uspio pod vodstvom Ioffea – u prosincu 1950., tijekom kampanje "protiv kozmopolitizma", Ioffe je uklonjen sa svog mjesta kao ravnatelj i uklonjen iz Akademskog vijeća Instituta. Godine 1952. vodio je poluvodički laboratorij, na temelju kojeg je 1954. godine organiziran Institut za poluvodiče Akademije znanosti SSSR akademije znanosti.

Alferov je podnio zahtjev za izum poluvodičkog lasera zajedno s teorijom RI Kazarinov na vrhuncu traženja poluvodičkog lasera. Ova pretraživanja započela je 1961. godine kada su N. G. Basov, O. N. Krokhin i Yu M. Popov formulirali teorijske preduvjete za njegovo stvaranje. U srpnju 1962. Amerikanci su se odlučili za generaciju poluvodiča – bio je galijev arsenid, au rujnu i listopadu laserski učinak dobiven je u tri laboratorija odjednom, prva je bila Robert Hallova grupa (24. rujna 1962.). I pet mjeseci nakon objavljivanja Hall-a, podnijela je prijava za izum Alferova i Kazarinova, od kojeg je odbrojavanje zauzeto studijama heterostrukturne mikroelektronike u Fiztekh.

Fizikotehnički institut, Alferov Group, 1970 (s lijeva na desno): G. Garbuz Vjačeslav Andreev, Vladimir Korol'kov Dmitrij Tretjakov i žores ivanovič alfjorov. Slika: "Ekologija i život"

Grupa Alferov (Dmitrij Tretjakov, Dmitrij Garbuz Yefima Tailor, Vladimir Korol'kov i Vjačeslav Andreev) za nekoliko godina borio teško naći prikladan za realizaciju materijala, pokušavajući to učiniti na vlastitu, ali je pronašao prikladnu složen trojnog poluvodiča gotovo slučajno: u Goryunova susjednoj laboratoriju , Međutim, to je bio „ne-slučajnih” nezgoda – potraga za obećavajuće spoj poluvodiča Nina Goryunov vodio smjer, a objavljen je u monografiji 1968. formulirao ideju „periodnog sustava poluvodičkih spojeva.” Poluvodički spoj stvoren u svom laboratoriju posjedovao je potrebnu stabilnost za generaciju, što je utvrdilo uspjeh "poduzeća". Heterolaser na ovom materijalu je stvorena uoči 1969. godine, a datum prioriteta na razini detekcije laserskog efekt je 13. rujna 1967

Prvi radovi na mogućnost korištenja poluvodiča za generiranje laser je objavljen u 1959, NG Basov, BM vul i Yu M Popov.Korištenje pn-spojeva za ove svrhe predložilo je 1961. godine N. G. Basov, O. N. Krokhin i Yu M. Popov. GaAs kristalni poluvodički laseri prvi put su implementirani 1962. godine u laboratorijima R. Hall, M.I. Neyten i N. Holonyak (USA). Prethod je bio proučavanje radijalnih svojstava pn žica, što je pokazalo da se s velikim strujama pojavljuju znakovi stimulirane emisije (D.N. Nasledov, S. M. Rybkin s suradnicima, SSSR, 1962). U SSSR-u osnovna istraživanja koja su dovela do stvaranja poluvodičkih lasera dodijeljena su Lenjinovoj nagradi 1964. godine (B. M. Vul, O. N. Krokhin, D.N. Nasledov, A. A. Rogachev, S. M. Rybkin, Yu M. Popov, A.P. Shotov, B.V. Tsarenkov). Poluvodički laser s elektronskom uzbudom prvi put je implementirao 1964. godine N. G. Basov, O. V. Bogdankevich, A.G. Devyatkov. U istoj godini N. G. Basov, A. Z. Grasyuk i V. A. Katulin izvijestili su o stvaranju optički pumpiranog poluvodičkog lasera. Godine 1963., J. Alferov predložio je upotrebu heterostruktura za poluvodičke lasere. Stvorili su ih 1968. godine J. Alferov, V.M. Andreev, D.Z. Garbuzov, V.I. Korolkov, D.N. Tretyakov, V.I. Shveikin, koji su nagrađeni Lenjinovom nagradom 1972. godine za studije heterojuncija i razvoj uređaja koji se temelje na njima.

Novi materijali

U pozadini laserske utrke koja se razvila od početka 60-ih godina, gotovo se neprimjetno pojavljuju LED-ovi, koji su također proizveli svjetlo određenog spektra, ali nisu posjedovali strogu koherentnost lasera. Kao rezultat toga, današnja mikroelektronika uključuje takve osnovne funkcionalne uređaje poput tranzistora i njihovih konglomerata – integriranih sklopova (tisuća tranzistora) i mikroprocesora (od nekoliko desetaka tisuća do desetaka milijuna tranzistora), a zapravo posebna grana mikroelektronike – optoelektronika – obuhvaćaju uređaje izgrađeni na osnovi heterostruktura za stvaranje "tehničkih" svjetlosnih poluvodičkih lasera i LED dioda. Korištenje poluvodičkih lasera povezano je s najnovijom poviješću digitalnog snimanja, od konvencionalnih CD-a do današnje poznate tehnologije. Plava zraka na galijevom nitru (GaN).

LED, ili svjetleća dioda (LED, LED, LED – Eng. Svjetleća dioda), – poluvodički uređaj koji emitira nekoherentno svjetlo kada se prolazi kroz električnu struju. Emitirano svjetlo leži u uskom rasponu spektra, njegove karakteristike boje ovise o kemijskom sastavu poluvodiča koji se koristi u njemu.

na lijevoj strani) i izravno (s desne strane) poluvodiča. Slika: "Ekologija i život" "border = 0> Izravno zamrzavanje (na lijevoj strani) i izravno (s desne strane) poluvodiča. Slika: "Ekologija i život"

Vjeruje se da je prva LED dioda koja emitira svjetlost u vidljivom spektru, proizvedena 1962. godine na Sveučilištu u Illinoisu od strane skupine koju je vodio Nick Holonyak. Diode izrađene od neizravnih jaznih poluvodiča (na primjer, silicij, germanium ili silicijev karbid) gotovo ne emitiraju svjetlost. Stoga su korišteni materijali poput GaAs, InP, InAs, InSb, koji su poluvodiči s izravnim jazom. Istodobno, mnogi poluvodički materijali tipa A3E formiraju međusobno kontinuirani niz čvrstih rješenja – ternarni i složenije (AIxga1-xN i Inxga1-xN, GaAsxP1-x, GAxu1-xP, Gaxu1-xkaoyP1-y itd.), na temelju kojih je nastao smjer heterostrukturne mikroelektronike.

Najpoznatija aplikacija LED-a danas je zamjena žarulja sa žarnom niti i prikaz mobitela i navigatora.

35 i a2(4)6 i magnetskim materijalima (u zagradama). Linije za povezivanje materijala: crvena za spojeve A35i plava za ostatak, oni označavaju kvantne heterostrukture koje su već istražene.Slika: "Ekologija i život" "granica = 0" Grupa IV poluvodiči, spojevi A35 i a2(4)6 i magnetskim materijalima (u zagradama). Linije za povezivanje materijala: crvena za spojeve A35iplava za ostatak, oni označavaju kvantne heterostrukture koje su već istražene. Slika: "Ekologija i život"

Opća ideja daljnjeg razvoja "tehničkog svjetla" – stvaranja novih materijala za LED i lasersku tehnologiju. Ovaj zadatak je neodvojiv od problema dobivanja materijala s posebnim zahtjevima za elektroničku strukturu poluvodiča. Glavni je od tih zahtjeva struktura zabranjene zone poluvodičke matrice koja se koristi za rješavanje određenog problema. Aktivno provode istraživanja kombinacije materijala koji omogućuju postizanje određenih zahtjeva za oblikom i veličinom zabranjene zone.*

Možete dobiti ideju o svestranosti ovog djela gledanjem grafikona pomoću kojeg možete procijeniti raznolikost "osnovnih" dvostrukih spojeva i mogućnosti njihove kombinacije u kompozitnim heterostrukturama.

Uzmi tisuće sunca!

Povijest tehničke svjetlosti bila bi nepotpuna ako, zajedno sa svjetlosnim zračnicama, nije došlo do razvoja njegovih prijemnika. Ako je djelo Alferovove grupe započelo materijalnim pretraživanjem emitera, danas je jedan od članova ove grupe, najbliži suradnik Alferova i njegov dugogodišnji prijatelj, profesor V.M. Andreev, usko uključen u rad koji se odnosi na obrnutu transformaciju svjetla, a upravo je transformacija koja se koristi u solarne ćelije. Ideologija heterostruktura kao kompleksa materijala s određenom širinom zabranjene zone također je ovdje aktivna primjena. Činjenica je da se sunčeva svjetlost sastoji od velikog broja svjetlosnih valova različitih frekvencija, što je upravo problem njegove pune uporabe, budući da nema materijala koji jednako mogu pretvoriti svjetlost različitih frekvencija u električnu energiju. Ispada da svaka silicijska solarna ćelija ne pretvara cijeli spektar sunčevog zračenja, već samo dio nje. Što učiniti "Recept" je varljivo jednostavan: napraviti slojeviti kolač različitih materijala, svaki sloj koji reagira na svoju frekvenciju, ali istodobno omogućuje kroz sve ostale frekvencije bez značajnog slabljenja.

Ovo je skupe strukture jer mora sadržavati ne samo prijelaze raznih vodljivosti na koje se svjetlo pada, već i mnoge pomoćne slojeve, na primjer, kako bi nastala emf bila uklonjena za daljnju upotrebu. Zapravo, "sendvič" je skup više elektronskih uređaja. Njegova uporaba opravdana je većom učinkovitošću sendviča, koja se učinkovito koristi zajedno s solarnim koncentratora (leća ili zrcala). Ako "sendvič" dopušta povećanje učinkovitosti u odnosu na silikon element, primjerice, 2 puta, od 17 do 34%, a zbog središta koja povećava gustoću sunčevog zračenja za 500 puta (500 sunca), dobit ćete dobit od 2 × 500 = 1000 puta! Ovo je dobitak na području samog elementa, tj. Materijal mora biti 1000 puta manji. Suvremeni koncentratori sunčevog zračenja mjere gustoću zračenja u tisućama i desecima tisuća "sunca" koncentriranih na jedan element.

Višeslojna struktura fotocentra koncentratora za pretvorbu solarne energije s visokom učinkovitošću. Slika: "Ekologija i život"

Drugi mogući način je da se dobije materijal koji može raditi barem na dvije frekvencije ili točnije sa širim rasponom solarnog spektra.Početkom 60-tih godina prošlog stoljeća prikazana je mogućnost "multizone" fotosustava. Ovo je osebujna situacija u kojoj prisutnost nečistoća stvara trake u pojasu trake poluvodiča, što elektrone i rupe omogućuju "skakati preko hrama" u dva ili čak tri skoka. Kao rezultat toga, možete dobiti fotoelektrični efekt fotona s frekvencijom od 0,7, 1,8 ili 2,6 eV, što, naravno, uvelike širi apsorpcijski spektar i povećava učinkovitost. Ako znanstvenici uspiju osigurati generaciju bez značajne rekombinacije nosača na istim nečistoćama, tada učinkovitost takvih elemenata može doseći 57%.

Od početka 2000-ih, aktivno istraživanje provedeno je u tom smjeru pod vodstvom V. M. Andrejeva i Zh. I. Alferova.

Postoji još jedan zanimljiv smjer: tok sunčeve svjetlosti prvo se dijeli na struje različitih frekvencijskih raspona, od kojih je svaki usmjeren na "svoje" stanice. Takav smjer može se smatrati i obećavajućima jer u tom slučaju nestaje serijska veza, neizbježna u sendvičima strukture gore opisanog tipa, ograničavajući element struje na "slabiji" dio spektra.

Od fundamentalne je važnosti procjena odnosa solarne i atomske energije, koju je J. Alferov izjavio na nedavnoj konferenciji: "Ako je samo 15% sredstava utrošeno na razvoj atomske energije potrošeno na razvoj alternativnih izvora energije, a potom i NE za proizvodnju električne energije u SSSR-u uopće ne bi trebalo! "

Budućnost heterostruktura i novih tehnologija

Još jedna ocjena je zanimljiva, odražavajući točku gledišta Zhoresa Ivanovića: u 21. stoljeću heterostrukture će ostaviti samo 1% za korištenje monostruktura, tj. Sve elektronike će napustiti takve "jednostavne" supstance poput silicija čistoće 99,99-99,999%. Brojevi su čistoća silicija, izmjerena u devetima nakon decimalne točke, ali ova čistoća je već 40 godina i nitko se ne iznenađuje. Budućnost elektronike, smatra Alferov, kombinacija je elemenata A3B5, njihove čvrste otopine i epitaxial slojeve različitih kombinacija tih elemenata. Naravno, ne može se tvrditi da jednostavni poluvodiči poput silicija ne mogu pronaći široku primjenu, no ipak složene strukture pružaju mnogo fleksibilniji odgovor na suvremene potrebe. Čak i danas, heterostrukture rješavaju problem visoke gustoće informacija za optičke komunikacijske sustave. Riječ je o OEIC-u (optoelektronički integrirani krug) – optoelektronički integrirani krug. Osnova bilo kojeg optoelektronskog integriranog kruga (optički sprezi, optički sprezi) sastoji se od infracrvene emitirane diode i optički poravnanog detektora zračenja, što formalnom sklopu daje širok opseg široke upotrebe tih uređaja kao primopredajnika informacija.

Osim toga, ključni instrument suvremene optoelektronike, DHS laser (DHS – dvostruka heterostruktura), i dalje se poboljšava i razvija. Konačno, danas su visoke performanse velike brzine LED na heterostrukturama koje pružaju podršku za velike brzine prijenosa podataka tehnologija HSPD (Usluga brzog prijenosa podataka).

No, najvažnija stvar u zaključku Alferova nije ta neusporediva primjena, već opći smjer razvoja tehnike 21. stoljeća – proizvodnja materijala i integriranih sklopova na temelju materijala koji imaju precizno specificirana svojstva dizajnirana za mnoge poteze naprijed. Ta svojstva su postavljena projektnim radom, koji se provodi na razini atomske strukture materijala određenog ponašanjem nosioca naboja u tom pravilnom prostoru, koji je unutrašnjost kristalne rešetke materijala.U biti, ovo je rad regulacija broja elektrona i njihovih kvantnih prijelaza – rad zlatara na razini projektiranja konstante rešetke od nekoliko angstrema (angstroms – 10-10 m, 1 nanometar = 10 angstrema). Ali danas razvoj znanosti i tehnologije više nije put duboko u materiju kao što je bio predstavljen 60-ih godina prošlog stoljeća. Danas je to u velikoj mjeri kretanje u suprotnom smjeru, u području nanostrukosti – na primjer, stvaranje nanooblasta s svojstvima kvantnih točaka ili kvantnih žica, gdje su kvantne točke linearno povezane.

Naravno, nanoobjekti su samo jedan od stupnjeva koje znanost i tehnologija prolaze u svom razvoju, i neće se zaustaviti tamo. Valja reći da razvoj znanosti i tehnologije nije daleko jednostavan način, a ako se danas interesi istraživača pomaknu na povećanje veličine – u nanooblast, onda će se sutrašnje odluke natjecati na različitim mjerilima.

Na primjer, ograničenja silicijskih čipova koji se pojavljuju na silicijskim čipovima mogu se riješiti na dva načina. Prvi put je promjena poluvodiča. Zbog toga se predlaže varijanta hibridnih čipova koji se temelje na upotrebi dva poluvodička materijala s različitim karakteristikama.Korištenje galijevog nitrida zajedno s silicijskim napitcima nazvan je najobrazovanijom opcijom. S jedne strane, galijev nitrid ima jedinstvena elektronska svojstva koja omogućuju stvaranje integriranih krugova velikih brzina, as druge strane uporaba silicija kao osnove čini ovu tehnologiju kompatibilnom s modernom proizvodnom opremom. Ipak, pristup nanomaterijala sadrži još inovativniju ideju o elektronici jednog elektrona – jedne elektronike.

Činjenica je da daljnja miniaturacija elektronike – postavljanje tisuća tranzistora na jedan mikroprocesorski supstrat – ograničava raskrižje električnih polja kada elektroni protječe u obližnjim tranzistorima. Ideja je koristiti jedan elektron umjesto elektronskih tokova, koji se mogu kretati u "pojedinačnoj" vremenskoj traci i stoga ne stvaraju "queues", čime se smanjuje intenzitet smetnji.

Ako pogledate, elektronički tokovi nisu općenito potrebni – možete poslati proizvoljan maleni signal za prijenos kontrole, problem je da se to pouzdano izdvoji (detektira).I ispada da je otkrivanje jednog elektrona tehnički prilično izvedivo – za to se koristi tunelski efekt, koji je individualni događaj za svaki elektron, za razliku od uobičajene pokreta elektrona "ukupne mase" – struja u poluvodiču je kolektivni proces. S gledišta elektronike, spoj tunela je prijenos naboja kroz kondenzator, tako da u tranzistoru s poljem, gdje je kondenzator na ulazu, jedan elektron može biti "uhvaćen" oscilirajućom frekvencijom pojačane signale. Međutim, bilo je moguće izolirati taj signal u konvencionalnim uređajima samo pri kriogenim temperaturama – povećanje temperature uništilo je uvjete za otkrivanje signala. Ali temperatura izumiranja učinka pokazala se obrnuto proporcionalna kontaktnoj površini, a 2001. godine napravljen je prvi tranzistor na jednoj elektronici s nanotubom, u kojem je dodirna površina bila toliko mala da nam je dopušteno raditi na sobnoj temperaturi!

U tom smislu, jedna elektronika replicira put istraživača poluvodičkih heterolaka – skupina Alferov se borila samo da pronađe materijal koji bi osigurao učinak usporavanja na sobnoj temperaturi, a ne na temperaturi tekućeg dušika.Ali supravodiči, s kojima se najviše nade povezuju s prijenosom velikih elektronskih strujanja (strujne struje), još nisu uspjeli "izvaditi" iz područja kriogene temperature. To ne samo da znatno usporava mogućnost smanjenja gubitaka u prijenosu energije na velike udaljenosti – dobro je poznato da preusmjeravanje energetskih tokova kroz Rusiju tijekom jednog dana dovodi do 30% gubitaka za "žice za grijanje" – nedostatak "sobi" supravodiča ograničava razvoj pohrane energije u supravodljivim prstenima, gdje kretanje struje može trajati gotovo zauvijek. Nedostupno dok je ideja stvaranja takvih prstenova obični atomi, gdje je kretanje elektrona oko jezgre ponekad stabilno na najvišim temperaturama i može trajati na neodređeno vrijeme.

Daljnji izgledi za razvoj znanja o materijalima vrlo su raznoliki. Štoviše, s razvojem znanosti o materijalima pojavila se stvarna mogućnost izravne upotrebe sunčeve energije, obećavajući ogromne izglede za obnovljivu energiju. Ponekad su ta područja djelovanja koja određuju buduće lice društva (u Tatarstanu i Chuvashiji, već planiraju "zelenu revoluciju" i ozbiljno razvijaju stvaranje biokemijskih gradova).Možda je budućnost ovog smjera da se korak od razvoja tehnike materijala do razumijevanja načela samog funkcioniranja prirode, da se uspostavi put kojim se koristi kontrolirana fotosinteza, koja se može proširiti u ljudsko društvo jednako kao u divljini. Već se govorimo o jediničnoj ćeliji žive prirode – stanici, a to je sljedeća, viša faza razvoja nakon elektronike, s idejom stvaranja uređaja za obavljanje bilo koje funkcije – tranzistor s trenutnim upravljačem, LED ili laser za kontrolu svjetlosti. Ideologija ćelije je ideologija operatera kao osnovnih uređaja koji provode određeni ciklus. Stanica ne služi kao izolirani element za obavljanje bilo koje funkcije na račun vanjske energije već kao cjelinu tvornice za preradu dostupne vanjske energije u rad održavanja ciklusa različitih procesa u jednoj omotnici. Rad stanica da održava vlastitu homeostazu i akumulaciju energije u obliku ATP-a u njemu je uzbudljiv problem moderne znanosti. Do sada biotehnolozi mogu samo sanjati o stvaranju umjetnog uređaja s svojstvima stanica prikladnim za uporabu u mikroelektronici.A kada se to dogodi, nesumnjivo će započeti nova era mikroelektronike – doba približavanja načelima rada živih organizama, dugogodišnjeg sna znanstvene fantastike i dugotrajne znanosti bionika, još uvijek ne iz kolijevke biofizike.

Nadam se da će stvaranje centra za znanost inovacija u Skolkovu moći ostvariti nešto slično "satelitskom učinku" – otvoriti nova otkrića, stvarati nove materijale i tehnologije elektronike.

Želimo uspjeh Zhoresa Alfierova kao supervizora ovog novog znanstvenog i tehnološkog aglomerata. Želio bih se nadati da će njegova energija i ustrajnost biti ključ uspjeha ovog poduzeća.

Sve znanosti o životu

Znanstvenici o Alferovu

Alan Heeger, Nobelova nagrada u kemiji (SAD): Nobelov laureat nije samo počasni naslov, već je određeni status, s kojim osoba dobiva priliku da se čuje. Njegovo je mišljenje pouzdano iu najvišim krugovima i običnim građanima. Dužnost znanstvenika je obrazovanje stanovništva, a ne isključivo za odvraćanje. Zhores Alferov to radi u vašoj zemlji. A ovo je njegova velika zasluga.

Zemljine resurse istječu.Za Rusiju to još uvijek nije očito kao i za druge zemlje koje su već imale krizu. I trebamo alternativne izvore energije. Većina običnih ljudi percipira te riječi kao neke horor priče znanstvenika. Ako ih slušaju, misle da problem neće utjecati na njih, ali će prestići planetu u mnogim generacijama. Da bi prenijeli ideju da to nije tako, to mogu učiniti samo znanstvenici. U jesen me pozvao Zhores Ivanovich u Petersburg. Ovo je već četvrti sastanak nobelovaca, a to je zasluga Jaure Alferova. Radi ogroman posao održavanja i promicanja znanosti u svojoj zemlji.

Ivan Iogoljevich, profesor fizike iz Chelyabinsk, zamjenik Čehabinskog zakonodavnog vijeća: Zhores Ivanovich radi na stvaranju poluvodičkih heterostruktura i brzih opto- i mikroelektroničkih komponenti. Sve što imamo danas u području računalne tehnologije u velikoj mjeri određuje ovo otkriće. Koristi se u računalnoj znanosti i na mnogo načina određuje razvoj suvremene računalne tehnologije. Unatoč činjenici da je to bilo dosta davno, početkom 1970-ih Nobelova nagrada dodijeljena je tek 2000. godine, očito, jer je društvo tek sada shvatilo svoju važnost.

Zhores Ivanovich je osnivač zaklade koji podupire fizičke i matematičke škole St. Petersburg. Ta je pozicija vrlo privlačna meni, jer znanstvenik misli na mlade ljude koji dolaze u znanost u budućnosti.

Svaka zemlja je ponosna na svoje laureate. Državna se sigurnost također određuje ostvarenim intelektualnim potencijalom.


* Zabranjena zona je raspon energetskih vrijednosti koje jedan elektron ne može imati u idealnom (bez defektnog) kristala. Karakteristične vrijednosti pojasa trake u poluvodičima su 0,1-4 eV. Nečistoće mogu stvoriti bendove u zabranjenoj zoni – postoji multizone.


Like this post? Please share to your friends:

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: