Otrzymał pochodzący z Rosji Michaił Katsnelson. W raporcie napisano, że Katznelson otrzymał nagrodę za „wykorzystanie pomysłów z fizyki cząstek elementarnych do badania grafenu”. Sam Michaił Katsnelson powiedział Lenta.ru, jakie dokładnie były te pomysły i jak je wykorzystano.

Lenta.ru: W tym roku otrzymałeś Nagrodę Spinozy. Jak wynika z oficjalnego komunikatu, do prac nad grafenem. Opowiedz nam o nich więcej.

Na początek powiem, że przed rozpoczęciem całej tej działalności w 2004 roku byłem bardzo daleko od grafenu. Dokładniej, studiowałem magnetyzm, fizykę układów silnie skorelowanych (wszelkiego rodzaju nadprzewodnictwo). Żadnych nanorurek, kwantowego efektu Halla i innych sekcji typowych dla specjalisty od grafenu. Jednakże w 2004 roku jestem tutaj, w Nijmegen ( W tym czasie Michaił Katsnelson mieszkał już w Holandii – ok. „Tapes.ru”), spotkał się z Andriejem Geimem i Kostią Nowosełowem. Kostya był tu doktorantem, właśnie bronił rozprawy doktorskiej, a Andrey był obecny jako współpromotor. Chciałem z nim porozmawiać o rozprawie Kostyi - dotyczyła ona magnetyzmu, tematu bliskiego mi wówczas. Andrey niemal od razu powiedział mi, że już nie pracują nad tym tematem i zaczął zadawać pytania związane z grafenem – o elektrony Diraca w polu magnetycznym. W jakiś sposób słowo po słowie zaangażowałem się w tę działalność.

Na początku muszę przyznać, że nie traktowałem tego wszystkiego zbyt poważnie. A potem okazało się, że zajmuję się tym już osiem lat – obecnie aktywność grafenu stanowi 70 procent całej mojej pracy. Być może fakt, że pochodzę z innego obszaru, zadziałał na moją korzyść i dał mi możliwość spojrzenia na wiele zagadnień z nieco innej perspektywy niż osoby posiadające, że tak powiem, prawicowe spojrzenie. Już wtedy było wiadomo, że nośnikami prądu w grafenie są (terminologicznie) bezmasowe fermiony Diraca. Mówiąc najprościej, przypominają cząstki, które zostały rozpędzone do prędkości rzędu prędkości światła. Oznacza to, że te same fermiony są opisane równaniami podobnymi do równań takich relatywistycznych cząstek w akceleratorach, z tą tylko różnicą, że rolę prędkości światła odgrywa tam wartość 300 razy mniejsza od tej prędkości. Jest to, jeśli kto woli, model Wszechświata, w którym stałe światowe są różne, ale prawa fizyki są w ogólności takie same.

Nagroda Spinozy, nazwana na cześć holenderskiego filozofa Benedykta Spinozy, została ufundowana przez Holenderską Organizację Podstawowych Badań Naukowych (NWO) w 1995 roku. Jest to najwyższa nagroda naukowa w Holandii. Jest przyznawana holenderskim naukowcom zajmującym czołowe stanowiska w nauce. Nie ma jasnej listy dziedzin naukowych branych pod uwagę przez komisję – decyzja o nagrodzie podejmowana jest dla każdego nominowanego naukowca odrębnie. Zwycięzcy otrzymają brązową statuę Spinozy oraz podzielą się kwotą 2,5 miliona euro, którą będą mogli przeznaczyć na dalsze badania naukowe.

Okazało się, że takie spojrzenie od strony relatywistycznej mechaniki kwantowej (teorii obiektów kwantowych, które spełniają także teorię względności) okazało się bardzo owocne. Najwyraźniej naszą najsłynniejszą pracą dotyczącą teorii grafenu jest to, co nazwaliśmy tunelowaniem Kleina () i, jak rozumiem, zostało to szczególnie podkreślone w nagrodzie.

O to właśnie chodzi. W mechanice kwantowej istnieje takie zjawisko - tunelowanie. Jest to bardzo ważne, ponieważ określa wiele przydatnych zjawisk: niektóre rodzaje rozpadu jądrowego, radioaktywność, efekty w elektronice półprzewodnikowej. Istota zjawiska jest następująca: cząstki kwantowe, w odróżnieniu od klasycznych, z pewnym prawdopodobieństwem mogą przechodzić przez bariery potencjału. Oznacza to, że jeśli położysz ścianę, cząstka może przez nią przedostać się. Jest tu pewna subtelność: uważa się, że mechanika kwantowa sprawdza się we wszystkim, co małe, a mechanika klasyczna w przypadku wszystkiego, co duże, zatem gdy bariera staje się wysoka i szeroka, wówczas mechanika kwantowa musi pokrywać się z mechaniką klasyczną. Oznacza to, że nie będzie tunelowania. Ale w przypadku cząstek ultrarelatywistycznych z wielu bardzo głębokich i interesujących powodów sytuacja jest inna: przechodzą przez barierę niezależnie od jej wysokości i szerokości. Jest to bardzo ogólna i bardzo interesująca właściwość, którą nazwaliśmy tunelowaniem Kleina, ponieważ jest ona w jakiś sposób powiązana z tzw. paradoksem Kleina w mechanice kwantowej (z pewnością nie będę tego teraz wyjaśniać). Z czasem okazało się, że to bardzo ważna rzecz. Trzy lata później efekt ten został potwierdzony eksperymentalnie. Ucieszyłem się oczywiście po uszy: to największa radość dla teoretyka – trafnie coś przewidzieć. Nie często się to w ogóle udaje.

Kto to potwierdził?

Pierwszą była grupa Philipa Kima na Uniwersytecie Columbia w Nowym Jorku (swoją drogą byli oni głównymi konkurentami Andrieja i Kostyi w sprawach grafenu). Teraz zapewne zostało to już potwierdzone w dziesiątkach prac. Ale główne piękno tej pracy polega na tym, że wyjaśnia ona, dlaczego grafen jest w zasadzie interesujący.

Faktem jest, że w grafenie, podobnie jak w półprzewodnikach, są dziury i są elektrony. W takim przypadku materiał można łatwo przełączyć z jednej przewodności na drugą - na przykład z przewodności dziurowej (gdy głównymi nośnikami ładunku są dziury naładowane dodatnio) na przewodność elektronową i odwrotnie. Aby to zrobić, wystarczy, powiedzmy, przyłożyć do arkusza grafenu zewnętrzne napięcie elektryczne, zwane po angielsku napięciem bramki. Co więcej, w normalnych warunkach grafen zawsze zawiera wewnętrzne niejednorodności, to znaczy istnieją obszary z przewodnictwem elektronowym i są obszary z przewodnictwem dziurowym - takie jak kałuże elektronów i dziur (). Dlaczego to się dzieje? Wynika to na przykład z faktu, że grafen jest dwuwymiarowy, a każdy układ dwuwymiarowy w dowolnej skończonej temperaturze podlega silnym wahaniom. Zatem gdyby nie było tunelowania Kleina, które umożliwia elektronom przechodzenie przez obszary dziur i odwrotnie, wówczas wszystkie elektrony w grafenie znajdowałyby się w tych kałużach, a sam grafen nie byłby materiałem przewodzącym.

Kolejny ważny fakt: w prawie każdym innym materiale półprzewodnikowym nie można w sposób ciągły przejść od przewodnictwa elektronicznego do przewodnictwa dziurowego, konieczne jest przejście przez obszar izolatora, gdy materiał w ogóle przestaje przewodzić. W grafenie nie ma takiego obszaru – jest to również konsekwencja różnego rodzaju efektów relatywistycznych opisanych w mojej pracy dotyczącej minimalnego przewodnictwa kwantowego grafenu.

Tak czy inaczej, wszystko to sugeruje, że elektroniki grafenowej nie można zbudować jako analogu elektroniki krzemowej lub germanowej. W najprostszych tranzystorach, przykładając napięcie do obszaru centralnego (na przykład elektronicznego), można go zablokować lub odblokować. Dzięki tunelowaniu Kleina nigdy nie uda się zamknąć zwykłego tranzystora w grafenie. Oznacza to, że tranzystor grafenowy musi być zaprojektowany zupełnie inaczej.

Razem z moimi przyjaciółmi z Manchesteru brałem udział w fundamentalnych pracach w tej dziedzinie - jak prawidłowo wykonać tranzystor grafenowy. Najlepsze, co mogliśmy zaoferować, to tzw. geometria pionowa. W tym schemacie prąd nie przepływa przez arkusz grafenu, ale z jednego arkusza na drugi ( i ).

Muszę powiedzieć, że wszystkie inne słowa, które powiedziałem – istnienie minimalnego przewodnictwa kwantowego, kałuże dziur i elektronów – są również powiązane z niektórymi moimi pracami. Oznacza to, że z mojego punktu widzenia mogłem znacząco uczestniczyć w tworzeniu języka dla tego nowego obszaru, z którego obecnie wszyscy korzystają. I cieszę się, że społeczność naukowa uznała te prace za ważne.

Jaki jest obecny stan całej tej nauki? Mówi pan, że w ostatnich latach aktywnie się w to zaangażował.

Stan jest doskonały. Grafen to po prostu bajka z kilku powodów. Cóż, przede wszystkim ludzie są dobrzy ( śmiech).

Po drugie, wspaniała równowaga między teorią a eksperymentem, prawdziwa, pełnoprawna współpraca. Oznacza to, że gdy tylko przewiduje się jakiś efekt, jest on natychmiast testowany. Lub, powiedzmy, przeprowadzany jest eksperyment - a następnie teoretycy zaczynają wyjaśniać otrzymane informacje. Można powiedzieć, że cała ta aktywność wokół grafenu to po prostu wzorowa fizyka. Jeśli porównamy to np. z innym obecnie modnym obszarem, gdzie w ogóle wiele osób już stopniowo odchodzi od grafenu – z tzw. izolatorami topologicznymi – to moim zdaniem takiej równowagi jeszcze nie osiągnięto . Tam, z grubsza rzecz biorąc, na jednego eksperymentatora przypada stu (lub tysiąc) teoretyków. Wyobraźnia każdego działa, ale nie ma wystarczającej liczby eksperymentów, aby sprowadzić teoretyków na Ziemię.

A jednak grafen jest dość prostym układem, nie przypominającym tych samych nadprzewodników wysokotemperaturowych. Jest tam tak wiele fantazyjnych rzeczy: ich wzory chemiczne są dość złożone, a ich struktura krystaliczna jest złożona - milion różnych czynników. Dlatego ogólnie rzecz biorąc, nie ma specjalnych przełomów. Teraz - jak długo? – Ludzie szperają od 25 lat, ale nie możemy powiedzieć, że tam coś ważnego zrozumieliśmy, że rozwiązaliśmy problem. A w przypadku grafenu, ponieważ ludzie są dobrzy, ponieważ teoretycy i eksperymentatorzy współdziałają wyjątkowo dobrze, a system jest nadal stosunkowo prosty, postęp jest kolosalny. W tej chwili na poziomie jednocząstkowej teorii grafenu (najprostszy model, w którym nie uwzględnia się wzajemnego oddziaływania nośników ładunku) prawie wszystko zostało już zrobione: opracowano język, główne efekty zostały odkryte. Przyznaję, że nawet trochę się znudziłem i myślałem o przeprowadzce w inne miejsce. Ale znowu, dzięki kolosalnemu postępowi technologii eksperymentalnej, jakość próbek stała się tak wysoka, że ​​możliwe stało się wytłumienie wszystkich tych kałuż, o których mówiłem, a które zakłócają obserwację wszelkiego rodzaju subtelnych efektów, zbliżyło się bardzo do tzw. punktu Diraca, co najciekawsze i zaczęto obserwować eksperymentalnie efekty wielocząstkowe - efekty, które w istotny sposób są ściśle powiązane z oddziaływaniem elektronów między sobą. I jakby nowy świat znów się otworzył. Oznacza to, że przyszłość teorii grafenu leży właśnie w takich efektach wielocząstkowych - obecnie pojawia się tutaj wiele interesujących problemów.

Wspomniałeś o kwestii Diraca. Opowiedz nam o niej więcej.

Mam nadzieję, że Twoi czytelnicy pamiętają ze szkoły, że jednym z punktów wyjścia mechaniki kwantowej była teoria atomu Nielsa Bohra. Jedno z głównych założeń tej teorii głosiło, że elektrony w atomie nie mogą mieć żadnej energii, a jedynie określone dyskretne poziomy energii. Teraz zostało to już wielokrotnie sprawdzone w praktyce - na przykład w układach izolowanych (można je nawet nazwać „sztucznymi atomami”), znanych jako kropki kwantowe, widmo energii jest dyskretne (czyli składa się z pojedynczych wartości).

Jeśli przejdziemy do ciał stałych, widmo jest bardziej złożone. W konwencjonalnych półprzewodnikach mamy do czynienia z taką sytuacją: niektóre pasma energii są całkowicie wypełnione, a inne całkowicie puste. Jeśli mamy częściowo wypełnione pasmo tych dozwolonych energii, jest to metal, przewodnik. Jeśli niektóre paski są całkowicie wypełnione, a inne puste, jest to półprzewodnik lub izolator. Grafen jest całkowicie wyjątkowy, ponieważ w stanie podstawowym ma również pasmo całkowicie wypełnione i pasmo całkowicie puste, ale nie ma między nimi przerwy. A jeśli spojrzysz na to, jak to wszystko wygląda, narysuj obraz struktury tego centrum energetycznego, wtedy ten wypełniony pasek można przedstawić jako rodzaj stożka, na którym ten sam stożek stoi na górze. Najciekawszym miejscem w widmie elektronów jest ten sam wierzchołek stożka. Cóż, jeśli, jak wiemy, jak to zrobić w fizyce półprzewodników i fizyce metali, spróbujemy zbudować jakiś model – my, fizycy, mówimy hamiltonian – który opisuje taką sytuację, to będzie on bardzo podobny do hamiltonianu Diraca z relatywistyczna mechanika kwantowa.

Punkt ten nazywany jest punktem Diraca. Jeśli grafen nie jest domieszkowany (czyli nie wpychamy dodatkowo ani elektronów, ani dziur do grafenu), to w tym miejscu mamy najciekawszą fizykę.

W tym momencie pojawiają się bardzo ciekawe efekty elektroniczne. Jednym z fundamentów naszego rozumienia ciał stałych i ogólnie materii skondensowanej (ciał stałych i cieczy) jest teoria cieczy Fermiego, opracowana przez wielkiego radzieckiego fizyka Lwa Landaua. Z grubsza teoria ta mówi, że dodanie elektronów do równań jednoelektronowej teorii interakcji nie prowadzi do żadnych nowych efektów jakościowych, to znaczy nie jest bardzo ważne - niektóre parametry modelu po prostu się zmieniają. Powiedzmy, że zamiast jednej wartości masy, momentu magnetycznego, należy wziąć pod uwagę inne i to wszystko. Dlatego też model z nieoddziałującymi elektronami zwykle daje tak dobre przybliżenie.

Najwyraźniej grafen w pobliżu punktu Diraca jest wyjątkiem, czyli teoria cieczy Fermiego Landaua tam nie działa. A to w ogóle jest znane już od dość dawna jako konstrukcja teoretyczna zaproponowana na długo przed odkryciem grafenu przez mojego przyjaciela i współautora Paco Guineę oraz innych teoretyków z Hiszpanii. A ostatnio wszystko to zostało potwierdzone eksperymentalnie. I teraz, wydaje mi się, główny wysiłek teoretyków zajmujących się grafenem powinien skupić się na zrozumieniu tego stanu niefermio-ciekłego, na zrozumieniu, jakiego rodzaju efektów interakcji elektron-elektron można się spodziewać. To bardzo nowy, świeży obszar, niezwykle atrakcyjny do pracy.

Jaki rodzaj matematyki istnieje? Czy jest coś interesującego nie tylko dla fizyków?

Teoria jednego elektronu to równanie Diraca, z formalnego punktu widzenia liniowe równania różniczkowe cząstkowe. Jest tam piękna matematyka. Przyznają to nawet matematycy - niedawno nasi chłopcy (z naszej grupy) wrócili z Petersburga z dużej konferencji z okazji Dni Dyfrakcji Fizyki Matematycznej - 2013. Przykładowo, aby zbudować poważną, a nie tylko czysto jakościową, matematyczną teorię tunelowania Kleina, trzeba posłużyć się bardzo piękną, elegancką matematyką – tzw. przybliżeniem półklasycznym, ale znacznie subtelniejszym niż w przypadku zwykłych mechanika kwantowa. Wystarczy wziąć pod uwagę tunelowanie Kleina.

A jeśli mówimy o efektach wielocząstkowych w grafenie, to przenosimy się na zupełnie inny poziom, gdzie trzeba już z całych sił wykorzystywać złożone metody cząstek kwantowych i teorii pola, na przykład te same metody, które ludzie z teorii cząstek elementarnych, aby zrozumieć, powiedzmy, dlaczego w stanie swobodnym nie ma kwarków. I znowu jestem zaangażowany w część tych prac, współpracuję z grupą teoretyczną w ITEP w Moskwie, gdzie staramy się zastosować metody teorii cząstek elementarnych do badania efektów wielu cząstek w grafenie. Oznacza to, że ogólnie rzecz biorąc, istnieje matematyka na każdy gust, począwszy od klasycznej fizyki matematycznej z XIX wieku, badania równań różniczkowych cząstkowych, a skończywszy na nowoczesnej wyrafinowanej matematyce i metodach numerycznych stosowanych w tak zwanej fizyce podstawowej. Ogólnie rzecz biorąc, już w naszych pierwszych pracach z Andriejem i Kostyą istniało połączenie ze współczesną matematyką, tą samą geometrią i topologią. No, oczywiście, nie taki, jaki jest dzisiaj, ale ten, który był jakieś 50 lat temu. Na przykład twierdzenie Atiyaha-Singera. I to nie jest złe – w fizyce ciała stałego na przykład zwykle wystarczy matematyka sprzed 150 lat.

Kilka pytań na bok. Powszechnie wiadomo, że jesteś osobą wierzącą – prawosławną. Czy nie przeszkadza Ci to w komunikacji z zagranicznymi kolegami? Mówią, że wśród współczesnych fizyków jest wielu ateistów.

Mogę powiedzieć, że nie sprawia mi to żadnych problemów w komunikacji z kolegami, przynajmniej na Zachodzie. Myślę, że wszyscy o tym wiedzą i wcale tego nie ukrywam. Powiedziałbym nawet, że typową postawą jest życzliwość i brak zainteresowania. Myślę, że większości ludzi po prostu to nie obchodzi, bo naukowca należy oceniać na podstawie jego pracy naukowej. Jeśli możesz porozmawiać ze mną o jakiejś interesującej nauce, oni będą rozmawiać ze mną o interesującej nauce. Są to tematy, które na ogół nie są szczególnie zwyczajowo omawiane publicznie. Rozmawiasz o nich z bliskimi przyjaciółmi i tak dalej. Mam bliskich przyjaciół, którzy są fizykami i oni sami mogą mieć inne poglądy, ale w każdym razie moje poglądy religijne traktują z pełnym szacunkiem i zrozumieniem. Będąc jeszcze w Rosji, wraz z moją współautorką, koleżanką Walią Irkhin, opublikowałem dwie książki o nauce i religii – „Karty nieba: 16 rozdziałów o nauce i wierze” oraz „Skrzydła Feniksa. Wprowadzenie do mitofizyki kwantowej” ( obie książki są na lib.ru - i - ok. „Tapes.ru”).

Tyle, że ludzie na ogół nie myślą zbyt wiele w tym kierunku, ale jednocześnie na przykład z wielką dumą mogę powiedzieć, że Kostya Nowoselow, kiedy nie był jeszcze laureatem Nagrody Nobla, ale był jeszcze bardzo młodym człowiekiem, powiedziała mi, że czytał „Skrzydła Feniksa” i wywarła na nim duże wrażenie. Oczywiście nie chcę się bić w pierś i mówić, że to ja, ja, ja pomogłem mu zostać laureatem Nagrody Nobla, ale w każdym razie czytanie moich pseudonaukowych książek najwyraźniej mu nie zaszkodziło. Zatem nastawienie tutaj jest spokojne.

Jeśli chodzi o to, jak ja to osobiście łączę, wydaje mi się, że najważniejszą rzeczą jest to, że nadal musisz zrozumieć: nie powinieneś mieszać poziomów. Nie jesteśmy tylko fizykami, jesteśmy przecież ludźmi, mamy różne problemy, mamy różne rodzaje doświadczeń – zarówno tych codzienności, jak i pewnego rodzaju doświadczenia wewnętrznego, duchowego, co czasami nazywa się doświadczeniem mistycznym, i doświadczenia naszej pracy naukowej, komunikujemy się z kobietami, komunikujemy się z przyjaciółmi, komunikujemy się z dziećmi, czyli żyjemy wieloaspektowo i nie sądzę, że, powiedzmy, moje poglądy religijne w jakiś sposób bezpośrednio wpływają na moją pracę naukową lub odwrotnie odwrotnie, czy co - to są moje studia literackie. Tyle, że człowiek jest wieloaspektowy, jak powiedział Fiodor Michajłowicz Dostojewski, „człowiek szeroki”, no i wszystko spokojnie się układa. Szczerze mówiąc, nie mam z tym żadnych szczególnych problemów.

Jak oceniasz otwarcie Wydziału Teologicznego w MEPhI?

Zasadniczo, jeśli pamiętasz żart o Wovochce: chciałbym twoich problemów, Marii Iwanowna, - więc moje podejście jest mniej więcej takie samo. Z tego co czytałem o tej historii, to naprawdę nie została ona zbyt dobrze zrobiona - nie dlatego, że chodzi o wiarę czy o cokolwiek innego, ale po prostu, jak to mówią, sam jej nie rozumiałem, tylko w internecie przeczytałem, że tamtejsze władze przekręcały, że zrobiono to wbrew woli ludzi, że nie uwzględniono ich opinii i tak dalej. Oznacza to, że tyrania jest zła. Jeśli w tym przypadku była tyrania, to jest źle. A skoro jak to mówią, odbyło się to za zgodą (może w MEPhI tak nie jest), to po co, no, jest wydział, niech kto chce tam studiować, kto nie chce, to nie studiuj tam. W ogóle nie widzę w tym żadnego problemu. Mamy wydział teologiczny, a tak na marginesie, jesteśmy uniwersytetem katolickim. Więc co? No cóż, katolik.

Czy nosi imię świętego?

Święty Radbodzie, tak. Przed naszym głównym budynkiem administracyjnym znajduje się pomnik św. Tomasza z Akwinu. Wcale mi to nie przeszkadza. Rozumiem, że jestem osobą wierzącą, co mi można zabrać, ale myślę, że większość moich kolegów to ateiści i też im to specjalnie nie przeszkadza. Wszystko w porządku. Wszystko jest w porządku. Doskonale rozumiem, że w Rosji jest to sprawa strasznie bolesna, po prostu dlatego, że jest skrajnie upolityczniona. Po drugie, najwyraźniej część starszego pokolenia ma jeszcze wspomnienia przymusowego prania mózgu przez marksizm-leninizm w czasach sowieckich, mogę na ten temat wiele powiedzieć - byłem przecież zmuszony ukończyć studia na wydziale filozoficznym uniwersytetu marksistowsko-leninowskiego . Mam dyplom, tyle zmarnowanego czasu, a dalej czkawka.

Ale z drugiej strony w moim przypadku skutek był dokładnie odwrotny do zamierzonego, nie tylko nie zostałem marksistą-leninistą, ale stałem się idealistą, wierzącym, ostrym antymarksistą, czyli w miejsce tych, którzy starają się zaszczepić jakąś propagandę religijną, ortodoksyjną, tak, nawet jakąkolwiek propagandę ateistyczną – zastanowiłbym się nad tym. Jeśli robi się to, aby przypodobać się władzom i gdzieś zaznaczyć haczyk, to po co o tym dyskutować - cóż, bestialstwo i bestialstwo.

Jeśli ktoś szczerze myśli, że w ten sposób można poprowadzić ludzi w pożądanym kierunku, podam wspaniały kontrprzykład. Ten marksizm-leninizm wyprał mi mózg, wpędził w obskurantyzm, idealizm, klerykalizm, jak to ujął Włodzimierz Iljicz. Myślę, że taki zapał w zaszczepianiu prawosławia doprowadzi do dokładnie tych samych rezultatów, po prostu wyprodukuje nie tylko ateistów, ale wojujących ateistów – jako osoba prawosławna zasmuca mnie myśl o tej perspektywie. Z tych dwóch punktów widzenia, że ​​w zasadzie każda propaganda zawsze osiąga cele całkowicie odwrotne do tych deklarowanych oraz że tyrania nie jest dobra i należy pytać ludzi o zdanie, mam do tej historii negatywny stosunek. Jeśli mówimy po prostu o współistnieniu wydziału teologicznego i wydziału fizyki jądrowej oraz jakiegokolwiek innego w ramach tej samej uczelni, to pracuję w takiej placówce od dziewięciu lat, jestem po uszy szczęśliwy i widzę absolutnie nie ma w tym problemu.

Michaił Iosifowicz Katsnelson(ur. 10 sierpnia 1957 w Magnitogorsku, ZSRR) – radziecki i rosyjski fizyk teoretyczny, doktor nauk fizycznych i matematycznych (1985), profesor Uniwersytetu Radboud (Holandia, 2004).

Laureat Nagrody Lenina Komsomola (1988), doktor honoris causa Uniwersytetu w Uppsali (Szwecja, 2012), kawaler Orderu Lwa Niderlandzkiego (2011), laureat Nagrody Spinozy (2013).

Biografia

Urodzony 10 sierpnia 1957 r. w Magnitogorsku, w rodzinie żydowskiej. W 1972 roku ukończył Szkołę Fizyczno-Matematyczną nr 53 w Magnitogorsku. W 1977 roku ukończył Ural State University.

Pracował jako kierownik laboratorium kwantowej teorii metali w Instytucie Fizyki Metali Oddziału Ural Rosyjskiej Akademii Nauk, doktor nauk fizycznych i matematycznych (1985), profesor (1992-2001).

W latach 2002-2004 był profesorem wizytującym na Uniwersytecie w Uppsali, a od 2004 roku mieszka i pracuje w Holandii.

W 2013 roku otrzymał Nagrodę Spinozy (imię Benedykta Spinozy) za opracowanie podstawowych koncepcji i koncepcji funkcjonujących w nauce o grafenie. W 2014 roku został wybrany na członka Królewskiej Holenderskiej Akademii Nauk.

Główne osiągnięcia z zakresu teorii układów silnie skorelowanych, fizyki magnetyzmu, grafenu. Brał udział w odkryciu chiralnych kwazicząstek w grafenie jedno- i dwuwarstwowym, zmarszczek na grafenie, grafenie uwodornionym (grafanie) oraz stworzeniu pierwszego tranzystora grafenowego. Przewidział „tunelowanie Kleina”, które określa cechy transportu elektronów w grafenie i zostało potwierdzone eksperymentalnie.

Żonaty, ma dwójkę dzieci. Religia ortodoksyjna.

Nagrody

• Nagroda Lenina Komsomołu (1988)
• Kawaler Orderu Lwa Holenderskiego (2011)
• Nagroda Spinozy (2013)
• Hamburger Preis fr Theoretische Physik (2016)

Bibliografia

• Kwantowa fizyka ciała stałego (współautorstwo z S. V. Vonsovskym). M.: Nauka, 1983
• S. V. Vonsovsky, MI Katsnelson. Kwantowa fizyka ciała stałego. Berlin: Springer, 1989
• SP Shubin (1908-1938). Wybrane prace z fizyki teoretycznej: szkice życiowe, wspomnienia, artykuły. Opracowane przez SV Vonsovsky'ego i MI Katsnelsona. Swierdłowsk: Akademia Nauk ZSRR, Oddział Ural, 1991
• Magnetyzm wędrownych elektronów (współautorstwo z Yu. A. Izyumovem, Yu. N. Skriabinem). M.: Nauka, 1994
• Wprowadzenie do teorii względności (współautorstwo z B. Kh. Ishmukhametovem). Jekaterynburg: Wydawnictwo Uniwersytetu Uralskiego, 1996
• Mechanika (współautorstwo z B. Kh. Ishmukhametovem). Jekaterynburg: Wydawnictwo Uniwersytetu Uralskiego, 1999
• Karty nieba: 16 rozdziałów o nauce i wierze (wraz z V. Yu. Irkhinem). Jekaterynburg: U-Factoria, 2000.
• Skrzydła Feniksa. Wprowadzenie do mitofizyki kwantowej (wraz z V. Yu. Irkhinem). Jekaterynburg: Wydawnictwo Uniwersytetu Uralskiego, 2004.
• Dynamika i termodynamika sieci krystalicznej (współautorstwo z A. V. Trefilovem). M.: Energoatomizdat, 2002
• Wprowadzenie do teorii cząstek elementarnych i jąder atomowych (współautorstwo z B. Kh. Ishmukhametovem). Jekaterynburg: Wydawnictwo Uniwersytetu Uralskiego, 2011
• Katsnelson MI Grafen: węgiel w dwóch wymiarach. - Nowy Jork: Cambridge University Press, 2012. - 366 s. - ISBN 978-0-521-19540-9.

Artykuły popularnonaukowe

• Teoria Ginzburga-Landaua // TrV nr 42, 24 listopada 2009
• Problem Kondo // TrV nr 51, 13 kwietnia 2010
• Fizyka materii skondensowanej: 10 kluczowych stwierdzeń // TrV nr 79, 24 maja 2011 r.

„Motywy”

"Aktualności"

Rosyjski naukowiec laureatem Nagrody Spinozy

Profesor fizyki teoretycznej z holenderskiego uniwersytetu w Nijmegen Mikhail Katsnelson został laureatem najbardziej prestiżowych nagród naukowych w Holandii, Nagrody Spinozy. Praca Katsnelsona nad badaniami nad grafenem została wysoko oceniona przez jego kolegów. Chcę spróbować rozwiązać szereg problemów fundamentalnych dla fizyki. Znalezienie funduszy na tego typu badania jest zwykle niemożliwe, ale Nagroda Spinozy daje wolność” – powiedział dziennikarzom naukowiec.
link: http://www.utro.ru/news/2013/06/11/1124522.shtml

Pochodzący z Rosji otrzymał Nagrodę Spinozy w dziedzinie fizyki

„Mikhail Katsnelson, profesor fizyki w Instytucie Cząsteczek i Materiałów na Uniwersytecie w Nijmegen w Holandii, został nagrodzony za wykorzystanie pomysłów z fizyki cząstek elementarnych w badaniach grafenu. We współpracy z Andriejem Geimem i Konstantinem Nowosełowem udowodnił, że grafen, kojarzony z fizyką ciała stałego, można opisać szeregiem koncepcji fizyki teoretycznej” – podaje portal.

Naukowiec pokazał, jak zachowanie naładowanych cząstek grafenu można opisać za pomocą modeli relatywistycznej mechaniki kwantowej.W artykule napisanym we współpracy z Andrei Geimem Katsnelson przewidział skutki tunelowania Kleina w grafenie i rozciągania membrany grafenu, które wkrótce wykazać w eksperymentach.
link: http://www.ukrinform.ua

Polit.ru: „Fizyk Michaił Katsnelson otrzymał Nagrodę Spinozy”

Michaił Katznelson, pochodzący z Rosji, doktor nauk fizycznych i matematycznych, profesor fizyki teoretycznej na Uniwersytecie Radboud, został laureatem najwyższej nagrody w Holandii – Nagrody Spinozy w 2013 roku. Jest przyznawana corocznie przez Holenderską Organizację Badań Naukowych. „Michaił jest jednym z ojców założycieli badań nad grafenem.

Jego badania teoretyczne leżą u podstaw niemal wszystkich odkryć i przewidywań dotyczących właściwości grafenu” – czytamy w nocie do nagrody. 10 czerwca ogłoszono laureatów za rok 2013, a ceremonia wręczenia nagród odbędzie się jesienią. Informujemy o tym na stronie internetowej tej organizacji.
link: http://www.nanometr.ru/2013/06/11/mihail_kacnelson_332273. HTML

Naukowiec, który opuścił Rosję, otrzymał nagrodę w wysokości 2,5 miliona euro

Naukowiec, który opuścił Rosję, otrzymał nagrodę w wysokości 2,5 miliona euro, a profesor fizyki teoretycznej z holenderskiego uniwersytetu w Nijmegen, Michaił Katsnelson, został laureatem najbardziej prestiżowej nagrody naukowej w Holandii, Nagrody Spinozy. Praca M. Katsnelsona nad badaniami nad grafenem została wysoko oceniona przez jego współpracowników.

W komunikacie Fundacji AlphaGalileo, fundatora Nagrody Spinozy, czytamy, że publikacje M. Katsnelsona na temat właściwości grafenu były cytowane przez innych naukowców ponad 12 tysięcy razy, a napisana przez niego książka „Grafen: węgiel w dwóch wymiarach ”, nazywana jest nawet „biblią grafenu”. Więcej informacji na początku 2000 roku M. Katsnelson przewidział szereg właściwości grafenu, m.in. rozciąganie membrany grafenu i tzw. tunelowanie Kleina w grafenie. Obydwa efekty odkryto następnie eksperymentalnie.
połączyć:

Doktor nauk fizycznych i matematycznych, członek Królewskiej Holenderskiej Akademii Nauk, pochodzący z Magnitogorska, Michaił Katsnelson jest znany wielu osobom ze swoich badań nad właściwościami grafenu. Zdobył prestiżową Nagrodę Spinozy, a jego książka Graphene: Carbon in Two Dimensions nazywana jest na całym świecie „Biblią Grafenu”. Korespondent AiF-Czelabińsk podczas wizyty w ojczyźnie zdążył zadać naukowcowi kilka pytań.

Daria Dubrovskikh, AiF-Czelabińsk: Michaił Iosifowicz, jesteś wielkim naukowcem i studiujesz grafen. I za to, jak wiemy, dostali Nagrodę Nobla, którą otrzymali Pańscy współautorzy, a nie Państwo. Dlaczego?

Michaił Katsnelson: Zawsze, gdy ktoś otrzymuje Nagrodę Nobla, zawsze znajdzie się ktoś niezadowolony. Psuje to dość gruntownie moralność zarówno w środowisku naukowym, jak i w postrzeganiu nauki w ogóle. Niektórzy moi koledzy uważają, że byłoby nam lepiej bez Nagrody Nobla, ale jest to ogólne podejście filozoficzne. Mówiąc konkretnie, w tym przypadku nie mam najmniejszych wątpliwości, że nagroda trafiła właśnie do tych, którzy jej potrzebowali, i mówię to nie tylko dlatego, że Andrei Geim i Kostya Novoselov są moimi przyjaciółmi. Jestem o tym szczerze przekonany, wszystko było tak uczciwe i zasłużone, jak to tylko możliwe. Jak widać, w społeczeństwie panuje wielkie nieporozumienie na temat tego, czym jest odkrycie.

- Jak byś to wyjaśnił?

Co to znaczy, że odkryto grafen? Słowo to jest znane już od dawna. Widzisz, kiedy ktoś bierze ołówek i pisze na kartce papieru, pozostaje ślad grafitu. Czasem w tym śladzie znajduje się milion warstw atomów węgla, czasem dziesięć, czasem tylko jedna. I dlatego każdy, kto choć raz w życiu pisał ołówkiem grafitowym, prawdopodobnie stworzył jakiś rodzaj grafenu. Nie o to chodzi. Należało wyizolować tę, że tak powiem, jedną warstwę, nawiązać z nią kontakt, zacząć ją badać, systematycznie badać, rozumieć jego właściwości, czyli wprowadzić go do nauki, uczynić grafen przedmiotem badań naukowych. Nie mam wątpliwości, że grupa z Manchesteru, zwłaszcza Andrey i Kostya, naprawdę wnieśli decydujący wkład w ten rozwój. Cóż, jako teoretyk, pomogłem w tym.

Opuściłeś Magnitogorsk po ukończeniu szkoły, w 1972 roku. Opowiedz nam o wspomnieniach związanych z Twoim rodzinnym miastem.

Magnitogorsk to oczywiście dla mnie niezwykle ważne miasto. Do czwartego roku życia błąkaliśmy się z rodzicami, którzy byli lekarzami, po lewym brzegu Uralu. Następnie przenieśliśmy się na prawy brzeg i zamieszkaliśmy niedaleko stacji. Wciąż wyraźnie wyobrażam sobie te podwórka i ulice. Doskonale pamiętam, jak latem pojechałem z rodzicami do Salt Lake i po drodze zepsuły się autobusy. Szliśmy pieszo, a wokół nas był step, trawa z pierza i małe tulipany. To dla mnie bardzo ważny obraz. Pamiętam, że strasznie interesowałem się szachami i chodziłem na zajęcia do Domu Pionierów.

- Od 2011 roku nosisz Order Lwa Holenderskiego. Do czego zobowiązuje Cię tytuł rycerski?

Cóż, nie ma żadnych korzyści, jeśli o to pytasz (uśmiecha się). Jest to tytuł czysto honorowy. Być może traktuję to zbyt poważnie, ale pełniąc tę ​​funkcję, próbuję przyczynić się do poprawy stosunków między Rosją a Europą, zwłaszcza w dziedzinie współpracy naukowej. Czasami wywiady ze mną ukazują się w holenderskich gazetach i myślę, że to też wnosi coś pozytywnego.

- Nad czym teraz pracujesz?

Oj, to trudne (śmiech). W ujęciu sowieckim jestem kierownikiem katedry na Uniwersytecie Radboud (Nijmegen, Holandia – przyp. autora). Obecnie zaangażowany w wiele projektów związanych z grafenem, dużo pracuję w magnetyzmie.

- Czy jest coś dla duszy?

Mam 60 lat i cieszę się, że pah-pah-pah nie straciłem umiejętności opanowywania i uczenia się zupełnie nowych dla siebie rzeczy. Od dwóch lat zajmuję się biologią teoretyczną, bardzo interesują mnie analogie pomiędzy biologią i fizyką, wykorzystanie fizyki statystycznej do problemów ewolucji biologicznej. To właśnie sprawia, że ​​moje oczy się świecą.