Их имена в истории науки

"Поезжайте в Дубну и познакомьтесь с Плакидой"

Окончание. Начало подборки материалов - в 1-м номере 2023 г.

В середине 70-х годов прошлого века на старшем курсе университета я получил возможность выбора научного центра для выполнения дипломной работы по теории конденсированных сред. Отчетливо помню, как один из известных физиков, проводивший у нас спецкурс по квантовому магнетизму, сказал мне почти буквально: "Поезжайте в Дубну и познакомьтесь с Плакидой". В тот раз, не расслышав, я был заинтригован и поневоле задался вопросом: "Кто же этот замечательный ученый с фамилией Планида, символизирующей небесное светило?" Задать такой вопрос профессору было неуместным.

Мне действительно посчастливилось приехать в Дубну, чтобы включиться в работу по теоретическому обоснованию совершенно нового на тот момент экспериментального подхода к исследованию конденсированных сред - метода мюонной спиновой релаксации. Метод основан на пространственной асимметрии слабого распада мюона, эксперименты проводились на синхроциклотроне ЛЯП сотрудниками отдела Б.М.Понтекорво. В первые годы работы в ОИЯИ я вначале познакомился с В.Л.Аксеновым, который и представил меня Н.М.Плакиде. Реальное сотрудничество с Николаем Максимилиановичем началось после приглашения на работу в его сектор в ЛТФ вскоре после объявления в конце 1986 года И.Г.Беднорцем и К.А.Мюллером об открытии высокотемпературной сверхпроводимости (ВТСП). Следует отметить, что до этого времени явление ВТСП предсказывалось и ожидалось в течение почти трех десятилетий. И все же открытие этого явления в медно-оксидных керамических соединениях оказало ошеломляющее действие на физическое сообщество. Не только самa ВТСП, но и большое разнообразие других экзотических свойств: электронных, магнитных и структурных, в новых ВТСП материалах сразу же привлекло к их исследованию во всем мире огромную армию специалистов, экспериментаторов и теоретиков. В этом разнообразии важно было не потеряться и выбрать верное направление. Со временем я оценил правильность и перспективность подходов и моделей, выбранных Плакидой для нашей совместной с ним работы.

В 1989 году ОИЯИ организовал крупную международную конференцию по ВТСП с приглашением одного из авторов открытия - К.А.Мюллера. В своем выступлении, комментируя центральный мотив, которым он руководствовался в многолетнем поиске нового функционального материала со свойствами ВТСП, Мюллер отметил необходимость наличия в таком материале "мягкой фононной моды" вблизи структурной неустойчивости кристаллической решетки. В соответствии со стандартным фононным механизмом сверхпроводимости в рамках теории Бардина-Купера-Шриффера (БКШ) наличие такой моды может привести к существенному повышению критической температуры Tс перехода металла в сверхпроводящее состояние. Наиболее разработанными в этом направлении, по мнению Мюллера, были два сценария. Первый основывался на реализации эффекта Яна-Теллера, второй предполагал наличие сильных эффектов ангармонизма в фононном спектре колебаний решетки. Этот второй сценарий, признанный как ангармоническая теория высокотемпературной сверхпроводимости, был разработан в начале 80-х годов Н.М.Плакидой в соавторстве с молодыми коллегами, В.Л.Аксеновым, Г.Вуйчичем и С.Стаменковичем. В своем выступлении на конференции К.А.Мюллер особо подчеркнул значительное влияние, оказанное на него этими работами. Однако уже к 1989 году в результате двухлетних обширных исследований вызрело убеждение, что не "фононная физика", то есть особенности колебательных состояний решетки, а "хаббардовская" - эффекты сильных межэлектронных локальных корреляций и обусловленные ими особенности динамических магнитных флуктуаций электронной системы должны дать ключ к построению теории ВТСП.

Самым поучительным и даже поразительным из всей той далекой истории для меня оказалось то, что уже в первые месяцы после объявления И.Г.Беднорцем и К.А.Мюллером об открытии, Н.М.Плакида, будучи ведущим специалистом в теории структурных фазовых переходов, тем не менее ясно осознавал, что ключ к пониманию и описанию физических явлений в новых ВТСП материалах лежит в иной области, далеко за пределами стандартного фононного механизма сверхпроводимости теории БКШ. В новом подходе требовалось понять роль сильных электронных корреляций в формировании прежде всего квазичастичных свойств носителей электрического тока и затем механизма их сверхпроводящего спаривания. Предполагалось, что это можно достичь в различных вариантах электронной модели Хаббарда без включения электрон-фононного взаимодействия. Именно это направление совместного поиска Плакида предложил мне в начале 1987 года, хотя, казалось бы, более комфортно было на первом этапе развить уже признанную ангармоническую теорию высокотемпературной сверхпроводимости, обобщив и применив ее для новых ВТСП материалов.

Надо думать, что внутренние критерии более высокого порядка не позволили Н.М.Плакиде пойти уже знакомой проторенной тропой, но выбрать более трудный и неизведанный путь к далекой цели. О наличии такого критерия я догадался через много лет, когда Николай Максимилианович совсем по другому поводу, сославшись на своего московского коллегу, заметил, что все физики делятся на "открывателей" и "трамбовщиков", причем первые решают новые задачи, а вторые идут вслед и проясняют детали в многочисленных публикациях.

В целом открытие ВТСП в медно-оксидных соединениях вывело тематику сильных электронных корреляций далеко за пределы проблематики, связанной со сверхпроводимостью. В частности, на квантовом физико-химическом уровне получили количественное обоснование многие модели квантового магнетизма и был обнаружен ряд экзотических электронных свойств огромного семейства практически важных металлических соединений, известных под общим названием как оксиды переходных металлов. Наряду с Н.М.Плакидой многие исследователи внесли вклад в развитие магнитного механизма сверхпроводимости в сильно коррелированных электронных системах. Следует признать, что несмотря на беспрецедентные усилия исследователей в течение 35 лет, окончательная общепризнанная теория ВТСП еще не оформилась.

В жизни Николая Максимилиановича было много событий, и в своей профессиональной деятельности он оказал конструктивное влияние на многих людей. В этом контексте, оценивая выступление К.А.Мюллера на конференции в Дубне в далеком 1989 году, можно признать следующее. Хорошо обоснованная научная гипотеза в форме ангармонической теории высокотемпературной сверхпроводимости, разработанная Н.М.Плакидой с соавторами, подвигла выдающегося исследователя на долгий поиск в стенах физико-химической лаборатории, который завершился открытием искомого физического явления. Но при этом оказалось, что исходная теория не дает ключ к пониманию нового явления во всей его сложности. И все же нельзя исключить, что на следующем витке развития физики в научную лабораторию придет молодой ученый, который целенаправленно синтезирует новые материалы и подтвердит ангармоническую модель сверхпроводимости. "Нам не дано предугадать, / Как слово наше отзовется, - / И нам сочувствие дается,/ Как нам дается благодать…" (Ф.Тютчев.)

Виктор ЮШАНХАЙ