Иоффе смотрел в будущее: физика полупроводников

Источник: Кокин Л., 1981 

Вторую половину долгого своего научного века академик Иоффе посвятил физике полупроводников . Со свойственной ему дальнозоркостью оценил он их будущее еще в конце 20-х годов, убежденный, что это "новое слово в технике" обладает громадными достоинствами простоты, дешевизны, удобства в обращении, а помимо того, может служить превосходным объектом для выяснения самой физической сущности электрических свойств материи. "Прогресс техники второй половины XX столетия, - писал он, - определится в первую очередь атомным ядром и полупроводниками".

Пожалуй, это была единственная область исследований, которую Папа Иоффе не отдал в безраздельное владение своим "мальчикам". Но и здесь, подле него, они делали фундаментальные работы. Достаточно сказать об открытии фотомагнитного эффекта. Одному из его авторов, Исааку Кикоину , было в ту пору лет двадцать с небольшим. Многие свойства полупроводников получили объяснение в работах Иоффе и его сотрудников - механизм выпрямления, влияние примесей... Кстати, над ролью примесей в кристаллах Иоффе задумывался и раньше - еще изучая поляризацию и пробой. Тогдашние наблюдения пригодились в новых исследованиях. Лишний раз подтвердилась известная истина: в науке ценны и отрицательные результаты. Работы по полупроводникам стали, в сущности, естественным продолжением прежних работ Иоффе над электрическими свойствами кристаллов. ...Изучение свойств полупроводников привело к созданию теории термоэлектрических генераторов.

Теория получила крещение в тылу врага во время Великой Отечественной войны. Как это произошло, рассказал военный инженер Б.М. Тевелев : "...На приемном центре дивизиона одна пачка радиограмм сменяла другую. Донесения разведчиков содержали ценнейшие сведения... От группы Ставчука мы получили девять радиограмм. Десятая была короткой. "Источники питания на исходе. Шлите запасные комплекты". Отправить их можно было только по воздуху. Я послал радиограмму: "Ждем летной погоды". Третьи сутки буйствовала метель. Командир вызвал меня ночью и сказал с раздражением: "Неужели наука не может дать средство более совершенное, чем модернизированный Вольтов столб?.." Тщетно пытался военный инженер найти ответ на этот вопрос, пока не всплыло в памяти, как однажды, еще до войны, на студенческий коллоквиум в институт, где он учился, приехал академик Иоффе. Академик рассказал тогда студентам о многих удивительных свойствах полупроводников... о термоэлектрогенераторах - преобразователях тепла в электричество. Разведчикам бы, Ставчуку бы такие штуки! В тот же день военный инженер отправил письмо академику.

А через несколько месяцев в воинские части, в партизанские отряды начали поступать удивительные кастрюли, получившие прозвище "светляков", - стоило подвесить кастрюлю над костром, как в ней закипал... электрический ток. Партизанские "светляки" передали эстафету "светлякам" экспедиционным, полярным, горным. А затем физика полупроводников сошлась с атомной физикой в атомных термоэлектрогенераторах .

Под этими кастрюлями не нужно разводить огня. Радиоактивный жар стронция или церия, которым они начинены, не иссякает годами. Они питают энергией радиомаяки, и метеостанции-автоматы, и электронику космических кораблей. В институте Курчатова построили реактор-преобразователь "Ромашку" - небольшую атомную электростанцию, где безо всяких турбин, напрямую, с помощью полупроводников осуществлено преобразование тепловой энергии реактора в электрическую. Возможно, из этой "Ромашки" вырастет атомная энергетика будущего. Писал же Абраму Федоровичу Иоффе Фредерик Жолио-Кюри: "Я, как и Вы, убежден, что наиболее значительный сдвиг в энергетике будет создан широким применением полупроводниковых термоэлементов..." Полупроводники сделались потребностью века лет через пятнадцать после того, как ими занялся Иоффе (в сущности, его "следует считать первым во всем мире открывателем полупроводимости", отметил академик Н. Н. Семенов). Его исследования проблем прочности опередили свое время лет на тридцать, если не больше. Ученого Иоффе отличала дальнозоркость, это было, пожалуй, его неотъемлемым свойством.

Неотъемлемым и... неизлечимым. А ведь быть дальнозорким в науке (по свидетельству Тимирязева) почти столь же рискованно, как оказаться близоруким. В длинной истории человеческого разума известно немало открытий, которые оказывались прежде времени, - и это отмечено в судьбе открывателей, даже если позднее их возносили на пьедесталы. Покончил с собою непризнанный Больцман. Страдал Циолковский. Но Иоффе не только терпел от своей дальнозоркости. Ему она принесла не одни разочарования.

Именно этой своей способности обязан он тем, что всю жизнь тянулась к нему молодежь. Когда бы не эта способность зорко видеть вдаль, едва ли ему посчастливилось бы создать ту блестящую школу физиков, которая вошла в историю науки как школа Иоффе.

Ссылки: