Ушел последний из Нобелей/ Россия осталась без нобелевских лауреатов

Жорес Алферов умер 2 марта в возрасте 88 лет, накануне своего 89-летния (он родился 15 марта 1930 года).

Последние годы, после того, как Алферов оставил пост директора ФТИ им Иоффе (в 2003 году), одним из наиболее известных его занятий стали регулярные встречи Нобелевских лауреатов, проходившие в научно-образовательном комплексе (НОК) Физико-технического института. Целый ряд статей в нашем журнале стали результатом этих встреч (см. например «Поцелуй смерти, продлевающий жизнь»). Было бы правильно, если бы такие встречи были возведены в правило, действующее и после смерти учредителя этих встреч. Дело не только в уходе нашего последнего «нобелеата», но и в том, что с его уходом Россия фактически выпадает из нобелевского сообщества.

Большое место в его работе и жизни занимали солнечные элементы — основа возобновляемой энергетики, активно развивающейся во всем мире, причем возникло две альтернативных экономических модели, реализованные с одной стороны в США и ЕС, а с другой — в Китае (причем последний сегодня стал абсолютным мировым лидером в этой области!).

Солнечные элементы являются основой энергетики космических аппаратов, без них ошеломительный успех советской эпохи в космосе был бы невозможен. Имя Жореса Алферова связано с разработками солнечных элементов с 1955 года, когда научной базой для создания отечественных солнечных батарей стала разработка учеными ФТИ им. Иоффе технологии фото-диодов с p-n-переходами на германии (Ж.И. Алферов,С.М. Рывкин, 1955) и кремнии (В.М. Тучкевич, В.Е. Челноков, 1957). В кремниевых солнечных элементах был достигнут КПД = 8%, при этом к 1958 году в отечественных разрабоках был получен эффект радиационной стойкости, который в США смогли повторить лишь в 1961 году.

В дополнение к «классическим» полупроводниковым материалам — германию и кремнию, с 1950 года в ФТИ начался синтез и исследования материалов типа А3В5. Солнечный элемент, выполненный на гетеропереходе из наиболее известного соединения А3В5 — арсенида галлия (GaAs), лидировал по эффективности и широко использовался в космических аппаратах. В частности они обеспечили электроснабжение советского космического аппарата «Венера-4» (1967 год), работавшего в окрестностях «горячей» планеты Венера, а также самоходных аппаратов «Луноход-1» (1970 год) и «Луноход-2» (1973 год). МКС «Мир» также снабжалась энергией от элементов из арсенида галлия. Однако при всех достоинствах высокая стоимость делала «земные» рынки  практически недоступными для солнечных элементов из арсенида галлия. В последние годы надежды возлагают на технологию тонких пленок, которая позволит уменьшить расход материала. В настоящее время эффективность до 28% продемонстрирована на солнечных батареях GaAs, а для снижения стоимости ведутся эксперименты с гетеропереходами в виде тонких пленок.

Солнечный элемент на гетеропереходе GaAs–AlGaAs был впервые разработан в 1969 году Жоресом Алферовым и В.И. Андреевым в Советском Союзе. Но еще раньше Алферов с помощью соединений арсенида галлия добился генерации не только электричества, но и света — в 1968 году он создал первый полупроводниковый лазер на гетеропереходе. В результате Алферов — единственный человек, получивший как орден Ленина, так и Нобелевскую премию, за его многочисленные достижения.

Подробнее об истории разработок и междунарроной борьбе за лидерство в солнечной области — в книге «Триумф солнечного века»

Что такое хорошая энергия? / Из книги The Triumph of the Sun

История создания гетеролазера.

Поиски материала для полупроводникового лазера шли во всем мире с 1961 года. В Ленинградском Физтехе в этих поисках участвовал будущий Нобелевский лауреат Ж.И. Алферов, который подал заявку на изобретение полупроводникового лазера совместно с теоретиком Р.И. Казариновым в1963 году; они предложили использовать гетероструктуры для полупроводниковых лазеров. Идея основана на том, что многие полупроводниковые материалы типа АIIIВV образуют между собой непрерывный ряд твердых растворов — тройных и более сложных (AlxGa1-xN и InxGa1–xN, GaAsxP1-x, GaxIn1-xP,GaxIn1-xAsyP1-y и т. п.), которые легко сопрягаются друг с другом из-за близости параметра кристаллической решетки.На основе этих твердых растворов и сформировалось направление гетероструктурной микроэлектроники. Датой обнаружения лазерного эффекта на гетеропереходе является 13 сентября 1967 года. Для этого был использован трехкомпонентный полупроводник, созданный в соседней лаборатории Н.А.Горюновой, которая в дальнейшем сформулировала идею“периодической системы полупроводниковых соединений»,основанную на твердых растворах. Первый работающий гетеролазер были создан в 1968 году, а в 1972 году состоялось вручение Ленинской премии авторскому коллективу, в состав которого, помимо Ж.И. Алферова, вошли В.М. Андреев,Д.З. Гарбузов, В.И. Корольков, Д.Н. Третьяков и В.И. Швейкин.

Солнце,  Алферов 

02.03.2019, 3243 просмотра.