К открытию, удостоенному Нобелевской премии, был причастен русский физик, но он умер

Дэвид Таулесс, Майкл Костерлитц и Дункан Халдейн стали лауреатами Нобелевской премии по физике этого года. Этой награды они удостоились за исследования топологических фазовых переходов.

Поподробнее рассказать о сути и значении исследований мы попросили Валерия Рязанова, доктора физико-математических наук, заведующего Лабораторией сверхпроводимости Института физики твердого тела Российской академии наук, профессора и преподавателя Московского физико-технического института:

_______________________________________________________________________________________________________________________________

Эти исследования ведутся довольно давно. Но топологические методы, которые были введены в работе лауреатов, сейчас очень популярны.

С ними связаны новые классы веществ - топологические изоляторы. Топология - это ключевое слово.

У истоков этих подходов как раз и стояли эти ученые, видимо, поэтому именно они получили Нобелевскую премию.

Сейчас топологические подходы применяются повсюду.

А то, что конкретно сделали Костерлитц и Таулесс (с работами Халдейна я менее знаком), - это вот топологический подход к двумерным системам, скажем, в полупроводниках, возможно исчезновение сверхпроводимости в связи с возникновением топологических особенностей и в результате топологического фазового перехода.

Это одна из первых работ.

В результате открытий в физике постоянно появляется что-то новое, например, высокотемпературные полупроводники - 20 лет назад, топологические изоляторы - пять лет назад, и так далее.

И все это связано с тем, что возможны какие-то новые взаимодействия этих веществ, новые компоненты, которые дают совершенно необычные свойства.

Топология, например, в сверхпроводнике - это возникновение вихревых токов. В случае топологического перехода Костерлитца-Таулесса рождается пара таких вихрей с одним направлением тока и другим, и вот они именно отвественны за разрушение сверхпроводимости в точке перехода.

И после фундаментальных открытий начинается работа над тем, как эти свойства использовать в новых устройствах. В новой электронике, в "спинтронике" - вот появляются новые термины.

Сейчас как раз век топологических систем, и в контактах этих топологических систем с обычными материалами появляются новые характеристики, которые предлагается использовать в новых устройствах, в наноэлектронике.

Все начинается с применения специализированного, а потом выходит на уровень бытовой, где тиражирование достигает миллионов.

Вот топологические свойства, я думаю, очень скоро будут применяться.

Материалы, которые называются топологическими изоляторами, пытаются применять в каких-то переходах, типа транзисторов, и использовать в новых устройствах. Это применимо для нелинейных устройств, диодов, триодов, транзисторов.

Кстати, этот переход, который назывался на Западе "топологический переход Костерлитца-Таулесса", сейчас уже в мире с подачи наших ученых называется "переходом Березинского-Костерлитца-Таулеса", поскольку первым в этой чреде был наш ученый Вадим Березинский из Института теоретической физики имени Ландау .

К сожалению, он умер в 1980 году, иначе, я думаю, он тоже мог бы стать лауреатом. То есть россияне тоже имеют отношение к этой Нобелевской премии.