Новости

26 января 2016 года Президиум Российской академии наук постановил:
Присудить Большую золотую медаль Российской академии наук имени М.В. Ломоносова Леониду Вениаминовичу Келдышу

1. Присудить Большую золотую медаль Российской академии наук имени М.В. Ломоносова 2015 года академику Леониду Вениаминовичу Келдышу за выдающийся вклад в физику туннельных явлений, в том числе туннельный эффект в полупроводниках и его связь с электронным и колебательным спектрами кристалла, открытие туннельной модификации спектров оптического поглощения, туннельной ионизации атомов, молекул и конденсированных сред мощными оптическими лазерными полями.
2. Присудить Большую золотую медаль Российской академии наук имени М.В. Ломоносова 2015 года доктору Полу Коркуму (Канада) за выдающийся вклад в физику сверхбыстрых, включая аттосекундный диапазон, процессов и интерферометрию электронных волновых функций в атомах и молекулах с беспрецедентным пространственно-временным разрешением.

Академик РАН Келдыш Л.В., 1931 года рождения, выдающийся теоретик физики. Ему принадлежит целый ряд оригинальных идей, оказавших влияние на развитие физики полупроводников, взаимодействия сильного электромагнитного излучения с атомами и твердыми телами, фазовых переходов в электрон-дырочных системах, теории квантовых систем многих частиц и др.

Келдыш Л.В. — ученый мирового класса, талантливый организатор науки и педагог. Он ввел понятие о неупругом, т.е. сопровождаемом испусканием или поглощением фононов (квантов колебаний кристаллической решетки), квантовом туннелировании электронов в кристаллах — эффекте, который позже был открыт экспериментально и стал основой нового типа устройств. Эти работы стали началом неупругой туннельной спектроскопии (исследования фононов, магнонов и других квазичастиц в кристаллах по их участию в туннельном токе). Аналогичные представления Келдыш Л.В. применил к процессу поглощения света полупроводниками в присутствии внешнего электрического поля и показал, что при этом существенно изменяется спектр поглощения — становится возможным поглощение фотонов, для которых в отсутствие электрического поля кристалл прозрачен. Такой сдвиг края поглощения в электрическом поле («эффект Франца-Келдыша») вскоре был открыт экспериментально и нашел широкое применение в различных оптоэлектронных устройствах и оптической спектроскопии полупроводников.

При изучении Келдышем Л.В. воздействия генерируемых лазерами сильнейших электромагнитных полей в оптическом диапазоне частот на электроны, как в твердых телах, так и в атомах, оказалось, что два явления — туннельный эффект и фотоэффект — по существу являются предельными случаями одного и того же более общего процесса: туннельный эффект — предельный случай сильных полей и относительно низких частот, фотоэффект — предел слабых полей и высоких частот; при изменении параметров воздействующего поля они переходят друг в друга. Результаты этой работы были подтверждены последующими экспериментами и стали основой современного понимания взаимодействия мощного лазерного излучения с атомами, молекулами и твердыми телами. Одно из направлений, которое выросло из этой работы — генерация ультракоротких, аттосекундных импульсов. Из-за очень сильной нелинейности процесса туннельной ионизации туннельные переходы происходят в основном в коротком временном интервале, когда поле волны достигает максимума. Поэтому в сильных полях процесс может быть очень быстрым — порядка атомных времен, что дает возможность исследовать внутриатомные процессы в аттосекундном диапазоне. Для описания неравновесных состояний в квантовых многочастичных системах Келдыш Л.В. создал теоретический аппарат, основанный на использовании так называемых неравновесных функций Грина. Разработанная академиком Келдышем Л.В. диаграммная техника («техника Келдыша») находит широкое применение в разных разделах теоретической физики: физике низких температур и квантовых жидкостей, включая сверхпроводимость, физике металлов, полупроводников и наноструктур, лазерной физике, квантовой теории поля и квантовой космологии. Высказанное Келдышем Л.В. предположение о том, что основным состоянием неравновесной электрон-дырочной системы в сильно возбужденных полупроводниках должна быть не система экситонов, а коллективное связанное состояние типа жидкого металла («электрон-дырочная жидкость»), было подтверждено, обнаружено и детально изучено в германии и в кремнии. Без выдвинутой Келдышем Л.В. идеи о возможности моделирования электронных свойств полупроводника ультразвуком (по сути, идеи создания сверхрешеток — целенаправленного изменения законов движения электронов в кристаллах полупроводников с помощью периодического изменения их состава или структуры) немыслима современная физика твердого тела.

Много времени академик Келдыш Л.В. уделял педагогической деятельности — он профессор Физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, более двадцати лет заведовал Кафедрой квантовой физики МГУ им. М.В. Ломоносова. Келдыш Л.В. возглавлял Теоретический отдел ФИАН, в 1989 г. стал директором ФИАН. В 1991-1996 гг. занимал пост академика-секретаря Отделения физики и астрономии РАН, делая все возможное для сохранения научной структуры страны.


Профессор Пол Коркум (Paul Corkum) — профессор Физического факультета Университета Оттавы. Родился 30 октября 1943 г. в Сент-Джон (Канада). В настоящее время руководит научной программой по аттосекундным импульсам Национального Исследовательского Совета Канады (Attosecond Science Program at NRC (National Resrarch Council of Canada)).

П. Коркум является одним из мировых лидеров в области физики атомов и плазмы в сверхсильных лазерных полях. Он начинал свою карьеру как теоретик, но затем стал выдающимся экспериментатором. П. Коркумом внесен большой вклад в теорию атомной ионизации, его замечательным достижением стали новые идеи о механизмах генерации аттосекундных импульсов, которые были им успешно реализованы экспериментально.

В 1980 г. он предложил модель ионизации атомов, которая, с одной стороны, была интуитивно понятной, с другой стороны, давала хорошее количественное описание эксперимента. На эту работу теперь опирается целый ряд исследований и в атомной физике, и в физике плазмы. Наглядный характер модели позволил П. Коркуму предложить новый подход к созданию рентгеновских лазеров. Этот подход, названный OFI (optical field ionization) лазером, является одним из наиболее важных достижений в области рентгеновских лазеров.

В начале 1990-х гг. были открыты явления генерации высоких гармоник и коррелированная двойная ионизация в сильных лазерных полях. При разработке теории этих процессов П. Коркумом были высказаны новые идеи о возможности генерации аттосекундных импульсов. Развитая им модель, основанная на представлении об обратном столкновении ионизированого электрона с атомом (re-collision electron model), сейчас является основой для получения генерации аттосекундных импульсов с помощью лазеров. Пользуясь этим методом, в 2001 г. П. Коркум с коллегами из Вены впервые получил лазерные импульсы длительностью меньше 1 фемтосекунды.

Используя представления модели об обратном столкновении, П. Коркумом было предложено создать «внутриатомный интерферометр», основанный на том, что падающий обратно на атом электрон сохраняет когерентность и по интерференции со связанными электронами можно получать информацию об атомных орбиталях. П. Коркум показал, как с помощью аттосекундных импульсов можно исследовать процессы в молекулах «в реальном времени». В 2002 г. он измерил движение атомов водорода в ионе молекулы водорода с разрешением в 200 аттосекунд и пространственным разрешением 0.02 ангстрема. В 2004 г. им было показано, как аттосекундная технология может быть использована для мониторинга высшей занятой молекулярной орбитали азота. На основе работ П. Коркума, по сути, создан инструмент для мониторинга внутриатомных процессов с аттосекундным разрешением.

За свои достижения П. Коркум был избран в Королевское Общество Канады (1996), Королевское Общество Лондона (2005), Академию Наук США (2009). Неоднократно получал награды за научные заслуги, начиная от золотой медали Канадского Физического Общества за достигнутые результаты (Canadian Association of Physicistsʹ Gold Medal for Lifetime Achievement in Physics) (1996), до награды Харви от Техниона (Harvey Prize from the Technion, Israel Institute of Technology) (2013).

Источник