В ПИЯФ приехал «родственник»

«Находясь сегодня в ПИЯФ, мы испытываем чувства родственника, который приехал к брату, и по сути, и по предметной деятельности», - начал свое выступление В.В. Устинов. И вот почему: Институт физики металлов УрО РАН был основан в 1932 г. на базе выделенной из Ленинградского физико-технического института группы сотрудников. В приказе об образовании были сформулированы направления научной деятельности группы: магнитные и электрические явления, фазовые превращения в сплавах, пластическая деформация металлов, электронография.

В ходе семинара основное внимание гости из Екатеринбурга посвятили рассказу об исследованиях магнитных наноструктур, рассмотрев такие понятия, как наномагнетизм и спинтроника. Именно магнитные наноструктуры используются как материалы для спинтроники. Наномагнетизм – это новая отрасль физических исследований, открывшая свой потенциал применения в промышленности, прежде всего, в эффекте гигантского магнитосопротивления. Это открытие лежит в основе современной технологии производства чувствительных считывающих головок для работы с компактными жесткими дисками. По существу, именно оно дало возможность создать компактные жесткие диски, используемые в широкой номенклатуре современных цифровых устройств — от ноутбуков до музыкальных плееров. Именно за открытие этого эффекта были награждены в 2007 году Нобелевской премией А.Ферт и П. Грюнберг.

Это открытие породило новую науку - спинтронику, или спиновую электронику, которая сейчас уже выросла из понимания процессов, которые происходят при транспорте носителей заряда в веществах в зависимости от спина носителя, и превратилась в приборную науку. Более того, круг интересных физических явлений, которые лежат в основе новых спинтронных приборов, сильно расширился.

Например, на основе магнитно-неколлинеарных многослойных систем (сверхрешеток) с гигантским линейным магнитосопротивлением созданы широкодиапазонные магниторезистивные датчики магнитного поля. Другой пример: на базе гибридных наногетероструктур из ферромагнитных металлов и немагнитных полупроводников создан спин-инжекционный мазер с накачкой поляризованными электронами проводимости, который перестраивается по длине волны магнитным полем и работает в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах. Сейчас в мире проводится огромное количество работ на данную тему, поэтому ученым стоит обратить на них более пристальное внимание. Кроме того, магнитные наноструктуры могут стать объектом для других, смежных исследований.

Рассказав о проблеме в целом и о мотивации - что же ученых заставляет обращаться к таким объектам и почему их надо изучать в первую очередь, откуда возникают те

задачи, которые надо ставить при проведении конкретных нейтронных и синхротронных экспериментов по изучению этих наноструктур – Владимир Устинов передал слово своему сотруднику Е.А. Кравцову. Вторая часть доклада была посвящена конкретным применениям синхротронного и нейтронного излучения для изучения магнитных наноструктур. Евгений Кравцов рассказал о необходимости комплементарно использовать два метода в исследованиях магнитных многослойных систем.

Рассказ гостей ПИЯФ НИЦ «Курчатовский институт» о комплементарном использовании нейтронного и рентгеновского излучения в исследованиях символичен, учитывая перспективы развития будущего Международного научного центра в Гатчине. Уже сегодня Гатчина — известный в мире центр нейтронных исследований с богатой историей, давними традициями и большим количеством значимых результатов. Использование уникальных свойств нейтрона делает его основой универсального метода именно для междисциплинарных исследований: в биологии, материаловедении, инженерных науках. Таким образом, наличие источника нейтронов дает конкретному научному центру, стране и мировой науке не имеющий аналогов способ изучения свойств вещества и создания новых материалов. Завершение строительства и запуск высокопоточного реактора ПИК, несомненно, выведет Гатчину на передовые позиции в исследованиях в области физики конденсированного состояния, материаловедения, молекулярной и радиационной биофизики, физики фундаментальных взаимодействий, ядерной физики и производства изотопов. В дополнение к РК ПИК прорабатываются планы НИЦ «Курчатовский институт» по размещению в Гатчине уникального, не имеющего мирового аналога источника синхротронного излучения 4-го поколения (ИССИ-4). Наличие двух уникальных мега-установок в одном месте обеспечит беспрецедентные возможности в комплементарных научных исследованиях, как в фундаментальных, так и прикладных направлениях. По своей значимости их потенциал можно рассматривать как аналог современного, самого успешного на сегодняшний день научного центра в Гренобле (Франция), где на одной площадке эксплуатируются нейтронный источник Института Лауэ-Ланжевена (ILL) и синхротронный источник Европейского центра синхротронного излучения (ESRF). Многофункциональность такого комплекса и междисциплинарность проводимых с его помощью исследований может быть, в свою очередь, уникальной учебно-образовательной базой для подготовки специалистов во многих областях.

В завершении встречи руководители ПИЯФ НИЦ «Курчатовский институт» и ИФМ УрО РАН выразили уверенность в том, что такой «родственный» визит уральских гостей будет служить началом более тесного сотрудничества обоих научных центров. Особенно подчеркивалось, что такие мегаустановки, как нейтронный и синхротронный источник, предназначены не только для одного института, а для коллективного использования учеными из российских и мировых научных центров.

Пресс-служба ПИЯФ