Член-корреспондент РАН Владимир ПУДАЛОВ удостоен научной Демидовской премии 2024 года за выдающийся вклад в экспериментальные исследования квантовых материалов, включая сверхпроводники. Владимир Моисеевич имеет международный авторитет в области физики конденсированного состояния, он руководит созданным им Центром высокотемпературной сверхпроводимости (ВТСП) и квантовых материалов в ФИАН им. П.Н.Лебедева. Идейным вдохновителем центра был нобелевский лауреат академик Виталий Гинзбург.
– Владимир Моисеевич, вы выпускник знаменитого Физтеха, блестящей школы теоретической, экспериментальной и прикладной физики, математики и смежных дисциплин. А свою дипломную работу и кандидатскую диссертацию делали в Институте физических проблем АН СССР, возглавляемом великим Петром Капицей…
– Петр Леонидович не был моим непосредственным руководителем, он осуществлял общее руководство институтом. Но в нем работали многие выдающиеся физики - специалисты в области низких температур, в частности, Ю.Шарвин (впоследствии - академик), А.Боровик-Романов (позже - академик и директор ИФП), М.Хайкин (позже - член-корреспондент АН СССР), А.Шальников (позже - академик), А.Андреев (позже - академик и тоже директор ИФП), А.Абрикосов (позже - академик и нобелевский лауреат). Оказаться среди этих звезд студентом, потом и аспирантом было большим везением, но еще раньше надо было выбирать, с кем работать. И я, изучив литературу, попросился к Моисею Семеновичу Хайкину. Этот выбор стал для меня судьбоносным. Именно Хайкин и его старшие ученики Р.Мина, В.Эдельман, а также искусный экспериментатор и бесконечно добрый человек А.Шальников научили меня делать все для высокой физики руками. Во многом благодаря этому мне удалось сконструировать и сделать свой первый оригинальный прибор - дилатометр для измерения малых изменений размеров, что стало темой моего диплома и частично кандидатской диссертации.
– После ИФП вы полтора десятка лет трудились в Научно-исследовательском институте метрологической службы Госстандарта СССР, где получили результаты мирового класса. Какие именно?
– Во второй половине 1980-х годов на основе полученной в ИФП информации об открытом будущим нобелевским лауреатом немецким физиком Клаусом фон Клитцингом квантовом эффекте Холла мы не только придумали, но и впервые в России сделали то, что с тех пор внедрено в метрологическую практику и называется квантовым эталоном единицы электрического сопротивления (Ом). Суть метода квантования холловского сопротивления состоит в очень красивой физике, реализуемой, говоря упрощенно, в полевом транзисторе, или в полупроводниковом гетеропереходе, и эта физика раскрывается в моих любимых областях - при низких температурах и в сильном магнитном поле.
– Еще одна яркая страница вашей научной и организаторской биографии - создание в ФИАН в провальные 1990-е годы лаборатории сильно коррелированных систем, ставшей основой Центра коллективного пользования института. Как все это происходило и что дало науке и практике?
– Если говорить кратко, в годы, когда все это начиналось, для нормальной научной работы фактически не оставалось ничего: ни достойных зарплат, ни условий, ни оборудования. Но было желание вопреки обстоятельствам добиваться новых результатов, оставались люди, готовые на это в таких условиях. В ФИАН я перешел в 1998 году из Института физики высоких давлений РАН, где по приглашению А.Абрикосова возглавлял отдел низких температур. Нам выделили пару комнат, в которых и началось формирование новой лаборатории, о которой я мечтал. И получилась действительно современная лаборатория, достижениями которой можно гордиться. Полученные нами результаты кардинально изменили сложившуюся точку зрения о состоянии коррелированных электронов в двумерных системах. Это очень важные результаты, открывающие новую главу знаний о непривычных свойствах сильно взаимодействующих электронов, за которые мне впоследствии была присуждена премия им. А.Ф.Иоффе. Что касается Центра коллективного пользования, наша лаборатория с самого начала строилась «с запасом». Ведь в 1990-е годы многие институты лишились экспериментальных лабораторий, сдавали их в аренду. Компенсировать все это и был призван новый ЦКП, объединивший приборную базу нескольких подразделений ФИАН.
– Об истории последнего вашего детища - Центра высокотемпературной сверхпроводимости и квантовых материалов ФИАН, на создание которого вас подвиг академик Гинзбург, участии в этом деле сооснователя научного Демидовского фонда и в недавнем прошлом - директора института академика Геннадия Месяца, уральских коллег мы уже рассказывали читателям «Поиска» (№40, 2024). Каковы общие итоги сделанного и перспективы практического применения ВТСП?
– Главный общий итог - то, о чем мечтал Виталий Лазаревич Гинзбург, считавший создание комнатно-температурных сверхпроводников (КТСП) задачей не менее важной, чем управляемая термоядерная реакция, мы фактически сделали, хотя долгое время это считалось невозможным. Теперь КТСП - доказанная реальность, однако пока такие материалы не созданы и существуют лишь в виде идей. Помимо этого, мы занимаемся синтезом более «обыденных» ВТСП-материалов, которые уже сейчас могут быть использованы на практике.
Возвращаясь к комнатно-температурным сверхпроводникам, скажу, что в последние годы в кооперации с нашими коллегами из Института кристаллографии РАН и Китая синтезированы новые тройные полигидриды и проведены их исследования, которые не только демонстрируют рекордно высокие значения критической температуры сверхпроводимости (до -200 С), но и доказывают возможность осуществления сверхпроводимости при комнатных температурах.
К нам тянутся молодые физики и студенты, мы принимаем лучших из лучших. Я читаю лекции в МФТИ и руковожу образовательной программой «Физика высокотемпературной сверхпроводимости и квантовых материалов», планируется, что появится соответствующая кафедра. Интерес к этой тематике не иссякает, ее фундаментальный потенциал еще не раскрыт. А в практической перспективе это и ВТСП-магниты для научных установок, включая термоядерные, и медицинские томографы, ускорители элементарных частиц, в том числе для медицинских целей, поезда на магнитной подушке, новая авиация со «сверхпроводниковыми» двигателями и многое другое. По существу, «сверхпроводниковая» революция не за горами. Но чтобы ее приблизить, нужно создать недорогие материалы КТСП, способные работать при нормальном давлении и температурах, и пройти этот путь можно только путем кропотливой работы в лабораториях. А для этого нужен постоянный приток студентов с «горящими глазами», жаждущих открытий и не боящихся трудностей.
Вел беседу Андрей ПОНИЗОВКИН
Фото Сергея Новикова
