Молодежь и наука

Физика требует полной отдачи

В конкурсе на получение стипендии Президента Российской Федерации для молодых ученых и аспирантов, осуществляющих перспективные научные исследования и разработки по приоритетным направлениям модернизации российской экономики за 2017 год, участвовали молодые сотрудники десятков российских вузов, исследовательских центров, академических институтов. Единственным лауреатом, представляющим ОИЯИ, стал Владимир Дмитриевич Жакетов, младший научный сотрудник сектора нейтронной оптики ЛНФ. Стипендиат рассказывает о себе нашему корреспонденту.

Как вы пришли в ОИЯИ, откуда узнали об Институте?

В 9-11-х классах я учился в лицее при Московском энергетическом институте и затем поступил в МЭИ на кафедру общей физики и ядерного синтеза. Основная научная деятельность кафедры - это физика плазмы и термоядерный синтез. Мне это было очень интересно, но к концу учебы в институте я стал понимать, что токамаки на данный момент - это уже сугубо инженерная задача, серьезных вопросов по физике там не осталось. А мне хотелось заниматься наукой ради науки, а именно исследованиями на стыке физики твердого тела и физики элементарных частиц. Я знал, что с нашей кафедры многие идут работать в ОИЯИ, в ЛФВЭ, а исследования, интересные мне, ведутся или на синхротронах, или на таком нейтронном источнике, как ИБР-2. Я посмотрел темы научных работ в ЛНФ, и особенно меня заинтересовали исследования, которыми занимается группа Юрия Васильевича Никитенко. Я с ним связался, и он согласился, чтобы я к нему пошел в аспирантуру. Так почти четыре года назад я оказался в ОИЯИ, о чем совершенно не жалею.

Ваша группа проводит исследования на рефлектометре РЕМУР, чем вы занимаетесь?

РЕМУР - это рефлектометр поляризованных нейтронов. Основной объект наших исследований - слоистые структуры, наногетероструктуры. В частности, очень актуальная на данный момент задача - изучение сосуществования сверхпроводимости и ферромагнетизма, казалось бы, антагонистичных по своей магнитной природе явлений, в таких слоистых структурах. Такое сосуществование возможно в очень тонких пленках, толщиной в несколько нанометров или десятков нанометров. Методика рефлектометрии поляризованных нейтронов как раз позволяет исследовать такие объекты, и она фактически является единственной прямой методикой обнаружения некоторых эффектов, которые предсказывают теоретики в этих структурах.

На эту же тему было ваше выступление на конкурсе Falling Walls Lab, в котором ОИЯИ впервые участвовал осенью прошлого года.

Да, я там поделился одной своей идеей, но она пока еще сырая. Известно, что сверхпроводимость и ферромагнетизм могут сосуществовать и в объемном веществе - в некоторых соединениях урана. Тонкие пленки таких соединений пока не исследовались, я предлагаю их исследовать и, в том числе, изучить эффекты близости, которые возникают при их контакте с прочими ферромагнитными или сверхпроводящими тонкими слоями. Это очень сложный, требующий длительной подготовки эксперимент, который реализовать совсем не просто: нужно получить урановые мишени, получить доступ для работы с ураном, нужна установка для напыления урана - пока этим вообще мало кто занимается, я связывался со многими людьми. А затем полученную урановую пленку нужно поместить в нейтронный пучок; насколько это вообще допустимо - радиоактивный элемент в нейтронном пучке, это еще вопрос. Помимо того, у этих материалов очень низкая температура сверхпроводящего перехода, меньше одного градуса Кельвина, что требует крайне сложной криогенной техники и высококвалифицированных специалистов в области низких температур.

А известны какие-то работы по этой тематике?

Проводились исследования объемных образцов, а я предлагаю изучать тонкие пленки - этим никто не занимался, поскольку это очень сложный эксперимент. А еще нужно убедить людей этим заниматься, и это тоже непросто.

Если вернуться к стипендии, кто-то еще в вашей или других лабораториях Института подавал заявку на конкурс?

Я только знаю, что конкретно в этом году в ЛНФ никто больше не подавал, может, от других лабораторий и подавали. Но как мне стало известно, до сих пор в ОИЯИ никто не выигрывал данную стипендию.

Значит, ваша заявка так впечатлила...

В заявке я сделал акцент на то, что есть уникальный источник нейтронов ИБР-2, на методике рефлектометрии поляризованных нейтронов, которой непосредственно занимаюсь, и на самом объекте исследований - сосуществовании сверхпроводимости и ферромагнетизма в тонких пленках. Мы исследовали такие структуры, где изучалось влияние сверхпроводимости на тонкие ферромагнитные слои железа, никеля, а также гадолиния. Наблюдали некоторые интересные явления.

Также сейчас мы совершенствуем методику рефлектометрии поляризованных нейтронов, а именно реализуем идею моего научного руководителя Юрия Васильевича Никитенко, речь идет о так называемой изотопно-идентифицирующей нейтронной рефлектометрии. Методика обладает высокой чувствительностью к пространственному распределению в слоистой структуре различных изотопов, магнитных элементов и ядер со спином. Юрий Васильевич первым в мире предложил эту методику, и некоторые работы были сделаны довольно давно, а мы продолжаем исследования на новом уровне. Сейчас есть уверенность в том, что эта методика распространится на нейтронных рефлектометрах по всему миру. Идея состоит в том, что, помимо отраженных от структуры и рассеянных нейтронов, в режиме стоячих волн или усиленных стоячих волн, регистрируется также вторичное излучение: заряженные частицы, например, альфа-частицы и тритоны, а также гамма-частицы, - эти дополнительные каналы регистрации и дают дополнительную информацию о структуре.

Кроме того, нужно заметить, что нейтрон - это незаряженная частица со спином 1/2, это позволяет исследовать чисто спиновые эффекты, что, например, тяжело сделать с помощью электронов. У нас есть эксперименты в этом направлении. Сейчас мы исследуем некомпланарные магнитные системы, исследуем, как ведет себя спин нейтрона в таких системах.

Есть ли у вас какие-то увлечения помимо работы?

Наука, тем более экспериментальная физика, требует полной отдачи, поэтому свободного времени толком и не остается. У моей жены есть свое дело - творческая мастерская, она художник по керамике, проводит мастер-классы для детей и взрослых, в том числе для людей с ограниченными возможностями, там я ей помогаю в решении технических вопросов.

Наверное, чему-то вы уже успели научиться у своих коллег, старших товарищей?

Юрий Васильевич все свое время отдает науке, он настоящий ученый, наука для него - вся жизнь. Мне это в нем очень нравится, беру с него пример. У нас хороший коллектив, вообще приятная атмосфера и у нас в лаборатории, и в ОИЯИ, и в городе.

Ольга ТАРАНТИНА