Вклад Абрикосова и Гинзбурга в теорию сверхпроводников

       7.1. Алексей Абрикосов

Множество статей, написанных о российском и американском физике, дают нам представление о необычайном таланте и больших достижениях А.Абрикосова как учёного (6, 15, 16).

А. А. Абрикосов родился 25-го июня 1928 г. в Москве. После окончания школы в 1943 г. он начинает изучать энерготехнику, но в 1945 г. переходит к изучению физики. В 1975 г. Абрикосов становится почётным доктором в Университете Лозанны.

В 1991 г. он принимает приглашение аргоннской национальной лаборатории в Иллинойсе и переселяется в США. В 1999 г. он принимает американское гражданство. Абрикосов является членом разных знаменитых учреждений, напр. Национальной академии наук США, Российской Академии Наук, Королевского Научного Общества и Американской Академии Наук и Искусств.

Помимо научной деятельности он также преподавал. Сначала в МГУ — до 1969 г. С 1970 по 1972 г. в Горьковском университете и с 1976 по 1991 заведовал кафедрой теоретической физики в физтехе, в Москве. В США он преподавал в университете Иллинойса (Чикаго) и в университете штата Юта. В Англии он преподавал в университете Лорборо.

Абрикосов совместно с Заварицким — физиком-экспериментатором из института физических проблем — обнаружил при проверке теории Гинзбурга-Ландау новый класс сверхпроводников — сверхпроводники второго типа. Этот новый тип сверхпроводников, в отличие от сверхпроводников первого типа, сохраняет свои свойства даже в присутствии сильного магнитного поля (до 25 Тл). Абрикосов смог объяснить такие свойства, развивая рассуждения своего коллеги Виталия Гинзбурга, образованием регулярной решетки магнитных линий, которые окружены кольцевыми токами. Такая структура называется Вихревой решеткой Абрикосова.

Также Абрикосов занимался проблемой перехода водорода в металлическую фазу внутри водородных планет, квантовой электродинамикой высоких энергий, сверхпроводимостью в высокочастотных полях и в присутствии магитных включений (при этом он открыл возможность сверхпроводимости без полосы запирания) и смог объяснить сдвиг Найта при малых температурах путём учета спин-орбитального взаимодействия. Другие работы были посвящены теории не сверхтекучего ³He и вещества при высоких давлениях, полуметаллам и переходам металл-диэлектрик, эффекту Кондо при низких температурах (при этом он предсказал резонанс Абрикосова-Сула) и построению полупроводников без полосы запирания. Прочие исследования касались одномерных или квазиодномерных проводников и спиновых стёкол.

В аргонской национальной лаборатории он смог объяснить большинство свойств высокотемпературных сверхпроводников на основе купрата и установил в 1998 г. новый эффект (эффект линейного квантового магнитного сопротивления), который был впервые измерен ещё в 1928 г. Капицей, но никогда не рассматривался в качестве самостоятельного эффекта.

В 2003 г. он, совместно в Гинзбургом и Леггеттом, получил нобелевскую премию по физике за «основополагающие работы по теории сверхпроводников и сверхтекучих жидкостей».

Абрикосов получил очень много наград: член-корреспондент Академии наук СССР (сегодня Академии Наук России) с 1964 г., Ленинская премия в 1966 г., почётный доктор университета Лозанны (1975), Государственная премия СССР (1972), Академик Академии наук СССР (сегодня Академии Наук России) с 1987 г., Премия Ландау (1989), Премия Джона Бардина (1991), зарубежный почётный член Американской академии наук и искусств (1991), член Академии наук США (2000), зарубежный член Королевского научного общества (2001), Нобелевская премия по физике, 2003

    7.2. Виталий Гинзбург

На основе данных, полученных из проанализированных источников (1, 7, 13, 15, 17), мы составили представление о выдающемся вкладе В.Гинзбурга в развитие физики.

В.Л. Гинзбург, единственный ребенок в семье, родился 4 октября 1916 г. в Москве и был. Его отец был инженером, а мать врачом. В 1931 г. после окончания семи классов В.Л. Гинзбург поступил лаборантом в рентгеноструктурную лабораторию одного из вузов, а в 1933 г. безуспешно сдавал экзамены на физический факультет МГУ. Поступив на заочное отделение физфака, уже через год он перешел на 2-й курс очного отделения.

В 1938 г. В.Л. Гинзбург с отличием окончил кафедру "Оптики" физического факультета МГУ, которой тогда заведовал наш выдающийся ученый академик Г.С. Ландсберг. После окончания Университета Виталий Лазаревич был оставлен в аспирантуре. Он считал себя не очень сильным математиком и вначале не собирался заниматься теоретической физикой. Еще до окончания МГУ перед ним была поставлена экспериментальная задача - исследование спектра "каналовыхлучей". Работа проводилась им под руководством С.М. Леви. Осенью 1938 г Виталий Лазаревич обратился к заведующему кафедрой теоретической физики будущему академику и лауреату Нобелевской премии Игорю Евгеньевичу Тамму с предложением о возможном объяснении предполагаемой угловой зависимости излучения каналовых лучей. И хотя эта идея оказалась неверной, именно тогда началось его тесное сотрудничество и дружба с И.Е. Таммом, сыгравшего в жизни Виталия Лазаревича огромную роль. Три первые статьи Виталия Лазаревича по теоретической физике, опубликованные в 1939 г., и составили основу его кандидатской диссертации, которую он защитил в мае 1940 г. в МГУ. В сентябре 1940 г. В.Л. Гинзбург был зачислен в докторантуру в теоретический отдел ФИАН, основанный И.Е.Таммом в 1934 г. С этого времени вся жизнь будущего лауреата Нобелевской премии проходила в стенах ФИАН. В июле 1941 г., через месяц после начала войны, Виталий Лазаревич и его семья были с ФИАН эвакуированы в Казань. Там в мае 1942 г. он защищает докторскую диссертацию по теории частиц с высшими спинами. В конце 1943 г. возвратившись в Москву, Гинзбург стал заместителем И.Е.Тамма в теоротделе. В этой должности он оставался последующие 17 лет.

В 1943 г. он увлекся исследованием природы сверхпроводимости, открытой нидерландским физиком и химиком Камерлинг-Онессом в 1911 г. и не имевшей в то время объяснения. Самая известная из большого числа работ в этой области была написана В.Л. Гинзбургом в 1950 г. совместно с академиком и тоже будущим Нобелевским лауреатом Львом Давыдовичем Ландау - несомненно самым выдающимся нашим физиком. Она была опубликована в журнале экспериментальной и теоретической физики (ЖЭТФ).

О широте астрофизического кругозора В.Л. Гинзбурга можно судить по названиям его докладов на этих семинарах. Приведем темы некоторых из них:

· 15 сентября 1966 г. "Итоги конференции по радиоастрономии и строение галактики" (Голландия) в соавторстве с С.Б. Пикельнером;

· 5 октября 1967 г. в соавторстве с С.И. Сыроватским "О спектре и ускорении электронов в космических условиях";

· 12 февраля 1970 г. в соавторстве с Л.М. Озерным "Ограничение на гамма-излучение от квазаров";

· 21 октября 1971 г. "Новые данные по рентгеновскому и гамма-излучению";

· 10 февраля 1972 г. в соавторстве с В.В. Усовым "Об атмосфере намагниченных вращающихся нейтронных звезд - пульсаров".

В.Л. Гинзбург опубликовал свыше 400 научных работ и дюжину книг и монографий. Он избран членом 9 иностранных академий, в том числе: Лондонского Королевского общества (1987 г.), Американской национальной академии (1981 г.), Американской академии искусств и науки (1971 г.). Он награжден несколькими медалями международных научных обществ.

В.Л. Гинзбург не только признанный авторитет в научном мире, что и подтвердил своим решением Нобелевский комитет, но и общественный деятель, много сил и времени отдающий борьбе с бюрократизмом всех мастей и проявлениями антинаучных тенденций.

Заключение

     В наше время знание основ физики необходимо каждому, чтобы иметь правильное представление об окружающем мире – от свойств элементарных частиц до эволюции Вселенной. Тем же, кто решил связать свою будущую профессию с физикой, изучение этой науки поможет сделать первые шаги на пути к овладению профессией. Мы можем узнать, как даже абстрактные на первый взгляд физические исследования рождали новые области техники, давали толчок развитию промышленности и привели к тому, что принято называть НТР. Успехи ядерной физики, теории твердого тела, электродинамики, статистической физики, квантовой механики определили облик техники конца ХХ века, такие ее направления, как лазерная техника, ядерная энергетика, электроника. Разве можно представить себе в наше время какие-нибудь области науки и техники без электронных вычислительных машин? Многим из нас после окончания школы доведется работать в одной из этих областей, и кем бы мы ни стали – квалифицированными рабочими, лаборантами, техниками, инженерами, врачами, космонавтами, биологами, археологами, - знание физики поможет нам лучше овладеть своей профессией.

       Физические явления исследуются двумя способами: теоретически и экспериментально. В первом случае (теоретическая физика) выводят новые соотношения, пользуясь математическим аппаратом и основываясь на известных ранее законах физики. Здесь главные инструменты – бумага и карандаш. Во втором случае (экспериментальная физика) получают новые связи между явлениями с помощью физических измерений. Здесь инструменты гораздо разнообразнее – многочисленные измерительные приборы, ускорители, пузырьковые камеры и т.п.

        Чтобы познавать новые области физики, чтобы понимать суть современных открытий, необходимо хорошо усвоить уже устоявшиеся истины.