Лауреаты Нобелевской премии по физике

 Также Абрикосов занимался  проблемой перехода водорода  в металлическую фазу внутри  водородных планет, квантовой электродинамикой  высоких энергий, сверхпроводимостью  в высокочастотных полях и  в присутствии магнитных 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 с В.Л.Гинзбургом и Э. Леггетом, получил нобелевскую премию по физике за «основополагающие работы по теории сверхпроводников и сверхтекучих жидкостей».

 

 

Альбер Фер и Петер Грюнберг

Нобелевскую премию по физике за 2007 год разделили  француз Альбер Фер и немец Петер Грюнберг. Они награждены за открытие в 1988 году (независимо друг от друга) эффекта супермагниторезистивности (гигантского магнитосопротивления - Giant Magnetoresistance, GMR). Это явление наблюдается в материалах, состоящих из слоев с разными магнитными свойствами (собранный "сэндвич" составлен из ферромагнетиков, немагнитных проводников и антиферромагнетиков). При небольшом изменении напряженности магнитных полей у таких материалов весьма и весьма значительно меняется электрическое сопротивление.

Пресс-релиз нобелевского комитета, посвященный новым лауреатам, озаглавлен "Нанотехнологии позволили создать чувствительные считывающие головки компактных жестких дисков". Исследования Фера и Грюнберга положили начало развитию новой области - спинтроники, использующей спин электрона (один из важнейших квантовых параметров элементарных частиц) для хранения и переноса информации. Спин электронов (согласно определению, собственный момент количества движения элементарной частицы, имеющий квантовую природу и не связанный с перемещением частицы как целого) может иметь только два направления - вверх и вниз. Электроны проводимости со спином, направление которого совпадает с направлением магнитного поля внутри GMR-среды, испытывают меньшее сопротивление при движении и имеют большую свободу перемещения, чем электроны со спином, ориентированным против внутреннего магнитного поля, которые испытывают большее сопротивление при движении и чаще сталкиваются с атомами среды. В первом случае электрическое сопротивление среды будет меньше, чем во втором. На этом эффекте и построена работа GMR-сенсоров.

 В своих первых экспериментах  Фер и Грюнберг использовали материалы, не пригодные к промышленному производству, однако, развивая их опыт, специалисты фирмы IBM перебрали затем тысячи различных материалов и конфигураций и к 1997 году разработали первый "винчестер", использующий миниатюрные и сверхчувствительные GMR-головки, способные отслеживать малейшие изменения магнитного поля и тем самым уменьшать размеры намагниченных участков, увеличивая плотность записи данных. В перспективе речь может идти даже о зонах, сравнимых с размерами нескольких атомов, и вот по этой причине GMR-технологию действительно можно считать одним из самых первых реальных приложений в области нанотехнологии.

 Открытие Фера и Грюнберга уже послужило основой многочисленных разработок компьютерных носителей информации нового поколения - меньшего размера и большей емкости. В современных моделях еще не реализованы до конца все возможности GMR-технологии - слишком резко увеличивать емкость жестких дисков зачастую мешают маркетинговые соображения.

 За свое открытие  Фер и Грюнберг уже получили немало престижных премий. Так, они стали лауреатами Фонда Вольфа по физике 2006/2007 года, ну а ранее их работа была также отмечена Американским и Европейским физическими обществами и Международным союзом по физике и прикладной физике.

 

 

 

Хочется перейти к рассмотрению более современных лауреатов  Нобелевской премии, а именно:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Андре́й Константи́нович Гейм

Сэр Андре́й Константи́нович Гейм (род. 21 октября 1958, Сочи) — советский, нидерландский и британский физик, лауреат Нобелевской премии по физике 2010 года (совместно с Константином Новосёловым), член Лондонского королевского общества (с 2007), известный в первую очередь как один из первооткрывателей графена. 31 декабря 2011 года указом королевы Елизаветы Второй за заслуги перед наукой ему присвоено звание рыцаря-бакалавра с официальным правом прибавлять к своему имени титул «сэр»

В 1987 году получил степень кандидата физико-математических наук в Институте физики твёрдого тела РАН. Работал научным сотрудником в ИФТТ АН СССР и в Институте проблем технологии микроэлектроники АН СССР.

В 2004 году Андрей Гейм совместно со своим учеником Константином Новосёловым изобрёл технологию получения графена — нового материала, представляющего собой одноатомный слой углерода. Как выяснилось в ходе дальнейших экспериментов, графен обладает рядом уникальных свойств: он обладает повышенной прочностью, проводит электричество так же хорошо, как медь, превосходит все известные материалы по теплопроводности, прозрачен для света, но при этом достаточно плотен, чтобы не пропустить даже молекулы гелия — самые мелкие из известных молекул. Всё это делает его перспективным материалом для ряда приложений, в частности создания сенсорных экранов, световых панелей и, возможно, солнечных батарей.

За это открытие Институт физики (Великобритания) в 2007 году наградил Гейма медалью Мотта. Он также получил престижную премию «Еврофизика» (англ. EuroPhysics) (совместно с Константином Новосёловым). В 2010 году изобретение графена было также отмечено Нобелевской премией по физике, которую Гейм также разделил с Новосёловы. Гейм стал первым учёным, который был удостоен как Шнобелевской, так и Нобелевской премий.

 

 

 

 

 

 

 

Сол Пе́рлму́ттер

Сол Пе́рлму́ттер (род. 1959) — американский астрофизик, лауреат нобелевской премии по физике 2011 года (совместно с Брайаном Шмидтом и Адамом Риссом) «за открытие ускоренного расширения Вселенной посредством наблюдения дальних сверхновых».

В 1998 году ученые обнаружили, что Вселенная расширяется с ускорением. Открытие было сделано благодаря изучению сверхновых типа Ia. Эти сверхновые возникают в двойных системах, где белый карлик ворует у своей звезды-компаньона материю. Когда масса карлика достигает предела Чандрасекара (1,4 солнечных), он взрывается. Изучая удаленные от Земли сверхновые, ученые обнаружили, что они как минимум на четверть тусклее, чем предсказывает теория – это означает, что звезды расположены слишком далеко. Рассчитав таким образом параметры расширения Вселенной, ученые установили, что этот процесс происходит с ускорением. По словам Брайана Шмидта, сделав открытие, он в него не поверил и очень долго пытался найти ошибку. Это открытие было названо журналом Science «прорывом года».

Сол Перлмуттер получит половину премии. Вторая половина будет разделена между Шмидтом и Рисом.

 

 

 

Серж Арош и Дэвид Джей Вайнленд

Нобелевскую премию по физике 2012 года присудили французу Сержу Арошу и американцу Дэвиду Джей Вайнленду за «создание прорывных экспериментальных методов манипулирования индивидуальными квантовыми системами».

«Их исследования позволили ответить на ряд базовых вопросов физики, таких как когерентность. Самые  точные часы в мире в мире созданы  с помощью работ сегодняшних  лауреатов, а в будущем, возможно, на этих принципах получится построить  работу квантовых компьютеров, скорость которых будет неизмеримо выше всех существующих вычислительных машин, —  говорится в сообщении Нобелевского комитета. — Серж Арош и Дэвид Вайнленд независимо друг от друга создали и развили методы манипуляции отдельными частицами, сохранив их квантово-механическую природу так, как ранее считалось просто невозможным. Они открыли дверь в новую эру экспериментов в квантовой физике, предложив прямые методы наблюдений индивидуальных квантовых частиц без их разрушения. В школе нас учат тому, что квантовые частицы имеют двойную корпускулярно-волновую природу и в квантовом мире законы классической механики не работают, нужно применять квантовые методы. Однако отдельные частицы не так просто выделить из окружающей среды, и они теряют «таинственные» квантовые свойства, соприкасаясь с внешним миром. Именно поэтому ряд аномальных явлений, предсказанных квантовой физикой, никак не удавалось наблюдать напрямую, и исследователям приходилось изобретать косвенные эксперименты, которые давали базовое подтверждение теоретическим предсказаниям.

Арошу и Вайнленду удалось придумать оригинальные методы, позволяющие измерять и контролировать очень неустойчивые квантовые состояния, «поймать» которые напрямую считалось невозможным.

 Два независимо разработанных  метода имеют много общего. Дэвид  Вайнленд заключал в «ловушку» заряженные атомы (ионы), управляя ими и измеряя их параметры с помощью света, то есть фотонов. Серж Арош пошел в обратном направлении: измеряемыми в ловушке оказались фотоны (частицы света), которые оказались там при прохождении сквозь нее атомов.

Оба лауреата работают в  области квантовой оптики и занимаются изучением фундаментальных взаимодействий света и материи — эта область  переживает бурное развитие с середины 1980-х годов. Их новаторские методы позволили всем работающим в квантовой  оптике ученым сделать первые шаги к созданию нового типа супербыстрых компьютеров — квантовых компьютеров, работающих на особенностях квантовой  природы частиц. Квантовые компьютеры, возможно, изменят нашу повседневную жизнь уже в этом столетии также  кардинально, как это сделали  обычные компьютеры в столетии предыдущем. Еще один результат их работ —  создание сверхточных часов, которые  в будущем могут стать основой  нового стандарта времени, в сто  раз более точного, чем современные  цезиевые часы».

 

Как вывод хочется добавить: чтобы такую достойную премию вручали каждый год, хотелось бы чтобы росло количество талантливых и способных претендентов на эту награду, чтобы молодые специалисты стремились к всемирному признанию. И на данный момент многим кажется, что практически все области физики исследованы, но это далеко не так, ведь наука не стоит на месте, с каждым годом появляются новые аспекты, новые возможности, нужно только желание. За некоторые важные научные открытия Нобелевская премия никогда не присуждалась, то ли по причине недостаточности времени, то ли по недостатку информации. А ведь эти открытия могли стать настоящим прорывом в истории физики. Но тем не менее, люди всего мира гордятся уже известными лауреатами не только своей страны. Конечно, хочется равняться на них.

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

 

 

1. Большая советская энциклопедия (второе издание) Государственное научное издательство «БСЭ».

 

2.  Энциклопедический словарь юного физика.  Москва «Педагогика» 1984год.

 

3. Учебник «Физика» для 11 класс средней школы. Москва «Просвещение» 1991год.

 

 При подготовке реферата  использовались материалы компьютерной  сети интернет.