Кандидат химических наук Татьяна Зимина.

Нобелевскую премию по физике 2010 года присудили за исследования графена - двумерного материала, проявляющего необычные и одновременно весьма полезные свойства. Его открытие сулит не только новые технологии, но и развитие фундаментальной физики, результатом чего могут стать новые знания о строении материи. Лауреатами Нобелевской премии по физике нынешнего года стали Андре Гейм и Константин Новосёлов - профессора Манчестерского университета (Великобритания), выпускники Московского физико-технического института.

Атомы углерода в графене образуют двумерный кристалл с ячейками гексагональной формы.

Нобелевский лауреат по физике 2010 года Андре Гейм (род. в 1958 году) - профессор Манчестерского университета (Великобритания). Окончил Московский физико-технический институт, кандидатскую диссертацию защитил в Институте физики твёрдого тела (г. Черноголо

Нобелевский лауреат по физике 2010 года Константин Новосёлов (род. в 1974 году) - профессор Манчестерского университета (Великобритания) и выпускник Московского физико-технического института. Работал в Институте проблем технологии микроэлектроники и особо

Графен - одна из аллотропных форм углерода. Впервые был получен поэтапным отшелушиванием тонких слоёв графита. Графен, сворачиваясь, образует нанотрубку или фуллерен.

Одно из возможных применений графена - создание на его основе новой технологии расшифровки химической структуры (секвенирования) ДНК. Учёные из Института наноисследований Кавли (Kavli Institute of nanoscience, Нидерланды) под руководством профессора Декке

Графен, материал толщиной всего в один атом, построен из «сетки» атомов углерода, уложенных, подобно пчелиным сотам, в ячейки гексагональной (шести-угольной) формы. Это ещё одна аллотропная форма углерода наряду с графитом, алмазом, нанотрубками и фуллереном. Материал обладает отличной электропроводностью, хорошей теплопроводностью, высокой прочностью и практически полностью прозрачен.

Идея получения графена «лежала» в кристаллической решётке графита, которая представляет собой слоистую структуру, образованную слабо связанными слоями атомов углерода. То есть графит, по сути, можно представить как совокупность слоёв графена (двумерных кристаллов), соединённых между собой.

Графит - материал слоистый. Именно это свойство нобелевские лауреаты и использовали для получения графена, несмотря на то что теория предсказывала (и предыдущие эксперименты подтверждали), что двумерный углеродный материал при комнатной температуре существовать не может - он будет переходить в другие аллотропные формы углерода, например сворачиваться в нанотрубки или в сферические фуллерены.

Международная команда учёных под руководством Андре Гейма, в которую входили исследователи из Манчестерского университета (Великобритания) и Института проблем технологии микроэлектроники и особо чистых материалов (Россия, г. Черноголовка), получила графен простым отшелушиванием слоёв графита. Для этого на кристалл графита наклеивали обычный скотч, а потом снимали: на ленте оставались тончайшие плёнки, среди которых были и однослойные. (Как тут не вспомнить: «Всё гениальное - просто»!) Позже с помощью этой техники были получены и другие двумерные материалы, в том числе высокотемпературный сверхпроводник Bi-Sr-Ca-Cu-O.

Сейчас такой способ называется «микромеханическим расслоением», он позволяет получать наиболее качественные образцы графена размером до 100 микрон.

Другой замечательной идеей будущих нобелевских лауреатов было нанесение графена на подложку из окиси кремния (SiO 2). Благодаря этой процедуре графен стало возможным наблюдать под микроскопом (от оптического до атомно-силового) и исследовать.

Первые же эксперименты с новым материалом показали, что в руках учёных не просто ещё одна форма углерода, а новый класс материалов со свойствами, которые не всегда можно описать с позиций классической теории физики твёрдого тела.

Полученный двумерный материал, будучи полупроводником, обладает проводимостью, как у одного из лучших металлических проводников - меди. Его электроны имеют весьма высокую подвижность, что связано с особенностями его кристаллического строения. Очевидно, что это качество графена вкупе с его нанометровой толщиной делает его кандидатом на материал, который мог бы заменить в электронике, в том числе в будущих быстродействующих компьютерах, не удовлетворяющий нынешним запросам кремний. Исследователи полагают, что новый класс графеновой наноэлектроники с базовой толщиной транзисторов не более 10 нм (на графене уже получен полевой транзистор) не за горами.

Сейчас физики работают над дальнейшим увеличением подвижности электронов в графене. Расчёты показывают, что ограничение подвижности носителей заряда в нём (а значит, проводимости) связано с наличием в SiO 2 -подложке заряженных примесей. Если научиться получать «свободновисящие» плёнки графена, то подвижность электронов можно увеличить на два порядка - до 2×10 6 см 2 /В. с. Такие эксперименты уже ведутся, и довольно успешно. Правда, идеальная двумерная плёнка в свободном состоянии нестабильна, но если она будет деформирована в пространстве (то есть будет не идеально плоской, а, например, волнистой), то стабильность ей обеспечена. Из такой плёнки можно сделать, к примеру, наноэлектромеханическую систему - высокочувствительный газовый сенсор, способный реагировать даже на одну-единственную молекулу, оказавшуюся на его поверхности.

Другие возможные приложения графена: в электродах суперконденсаторов, в солнечных батареях, для создания различных композиционных материалов, в том числе сверхлёгких и высокопрочных (для авиации, космических аппаратов и т.д.), с заданной проводимостью. Последние могут чрезвычайно сильно различаться. Например, синтезирован материал графан, который в отличие от графена - изолятор (см. «Наука и жизнь» № ). Получили его, присоединив к каждому атому углерода исходного материала по атому водорода. Важно, что все свойства исходного материала - графена - можно восстановить простым нагревом (отжигом) графана. В то же время графен, добавленный в пластик (изолятор), превращает его в проводник.

Почти полная прозрачность графена предполагает использование его в сенсорных экранах, а если вспомнить о его «сверхтонкости», то понятны перспективы его применения для будущих гибких компьютеров (которые можно свернуть в трубочку подобно газете), часов-браслетов, мягких световых панелей.

Но любые приложения материала требуют его промышленного производства, для которого метод микромеханического расслоения, используемый в лабораторных исследованиях, не годится. Поэтому сейчас в мире разрабатывается огромное число других способов его получения. Уже предложены химические методы получения графена из микрокристаллов графита. Один из них, к примеру, даёт на выходе графен, встроенный в полимерную матрицу. Описаны также осаждение из газовой фазы, выращивание при высоком давлении и температуре, на подложках карбида кремния. В последнем случае, который наиболее приспособлен к промышленному производству, плёнка со свойствами графена формируется при термическом разложении поверхностного слоя подложки.

Фантастически велика ценность нового материала для развития физических исследований. Как указывают в своей статье, опубликованной в 2008 году в журнале «Успехи физических наук», Сергей Морозов (Институт проблем технологии микроэлектроники и особо чистых материалов РАН), Андре Гейм и Константин Новосёлов, «фактически графен открывает новую научную парадигму - ”релятивистскую” физику твёрдого тела, в которой квантовые релятивистские явления (часть которых не реализуема даже в физике высоких энергий) теперь могут быть исследованы в обычных лабораторных условиях… Впервые в твёрдотельном эксперименте можно исследовать все нюансы и многообразие квантовой электродинамики». То есть речь идёт о том, что многие явления, для изучения которых требовалось строительство огромных ускорителей элементарных частиц, теперь можно исследовать, вооружившись гораздо более простым инструментом - тончайшим в мире материалом.

Комментарий специалиста

Мы думали о полевом транзисторе…

Редакция попросила прокомментировать результаты работы нобелевских лауреатов Андре Гейма и Константина Новосёлова их коллегу и соавтора. На вопросы корреспондента «Науки и жизни» Татьяны Зиминой отвечает заведующий лабораторией Института проблем технологии микроэлектроники и особо чистых материалов РАН (г. Черноголовка) Сергей Морозов.

Как вообще родилась идея получить двумерный углеродный материал? В связи с чем? Ожидали какие-либо необычные свойства у этой формы углерода?

Первоначально у нас не было цели получить двумерный материал из полуметалла, мы пытались сделать полевой транзистор. Металлы, даже толщиной в один атом, для этого не годятся - в них слишком много свободных электронов. Сначала мы получали счётное число атомных плоскостей с кристалла графита, затем стали делать всё более и более тонкие пластинки, пока не получили одноатомный слой, то есть графен.

Графен давно, с середины ХХ века, рассматривали теоретики. Они же и ввели само название двумерного углеродного материала. Именно графен стал у теоретиков (задолго до его экспериментального получения) отправной точкой для расчёта свойств других форм углерода - графита, нанотрубок, фуллеренов. Он же и наиболее хорошо теоретически описан. Конечно, какие-то эффекты, обнаруженные теперь экспериментально, теоретики просто не рассматривали. Электроны в графене ведут себя подобно релятивистским частицам. Но никому в голову раньше не приходила идея изучать, как будет выглядеть эффект Холла в случае релятивистских частиц. Мы обнаружили новый тип квантового эффекта Холла, который явился одним из первых ярких подтверждений уникальности электронной подсистемы в графене. То же можно сказать о присущем графену парадоксе Клейна, известному из физики высоких энергий. В традиционных полупроводниках или металлах электроны могут туннелировать сквозь потенциальные барьеры, но с вероятностью существенно меньше единицы. В графене электроны (подобно релятивистским частицам) проникают даже сквозь бесконечно высокие потенциальные барьеры безотражательно.

Почему считалось, что двумерный углеродный материал (графен) будет неустойчив при комнатной температуре? И как тогда его удалось получить?

Ранние работы теоретиков, в которых показана неустойчивость двумерных материалов, относились к бесконечной идеальной двумерной системе. Более поздние работы показали, что в двумерной системе всё-таки может существовать дальний порядок (который присущ кристаллическим телам. - Прим. ред.) при конечной температуре (комнатная температура для кристалла - достаточно низкая температура). Реальный же графен в подвешенном состоянии всё же, видимо, не идеально плоский, он слегка волнистый - высота поднятий в нём порядка нанометра. В электронный микроскоп эти «волны» не видны, но есть другие их подтверждения.

Графен - это полупроводник, если я правильно понимаю. Но кое-где я нахожу определение - полуметалл. К какому же классу материалов он относится?

Полупроводники имеют запрещённую зону определённой ширины. У графена она - нулевая. Так что его можно назвать полупроводником с нулевой запрещённой зоной или же полуметаллом с нулевым перекрытием зон. То есть он занимает промежуточное положение между полупроводниками и полуметаллами.

Кое-где в популярной литературе упоминается о других двумерных материалах. Пробовала ли ваша группа получить какие-либо из них?

Буквально через год после получения графена мы получили двумерные материалы из других слоистых кристаллов. Это, например, нитрид бора, некоторые дихалькогениды, высокотемпературный сверхпроводник Bi-Sr-Ca-Cu-O. Они не повторяли свойств графена - одни из них вообще были диэлектриками, другие имели очень низкую проводимость. Многие исследовательские группы в мире занимаются изучением двумерных материалов. Сейчас мы используем нитрид бора в качестве подложки для графеновых структур. Оказалось, это радикально улучшает свойства графена. Также, если говорить о применении графена для создания композитных материалов, нитрид бора здесь один из главных его конкурентов.

- Какие существующие методы получения графена наиболее перспективны?

На мой взгляд, сейчас существуют два таких основных метода. Первый - это рост на поверхности плёнок некоторых редкоземельных металлов, а также меди и никеля. Затем графен надо перенести на другие подложки, и это уже научились делать. Данная технология переходит в стадию коммерческих разработок.

Другой метод - выращивание на карбиде кремния. Но хорошо бы научиться растить графен на кремнии, на котором построена вся современная электроника. Тогда бы разработка графеновых устройств пошла бы семимильными шагами, поскольку графеновая электроника естественным путём расширила бы функциональные возможности традиционной микроэлектроники.

В Стокгольме объявлены имена лауреатов Нобелевской премии по физике за 2010 год. Ими стали профессор Андрей Гейм и профессор Константин Новосёлов. Оба лауреата, работающие в британском университете Манчестера, - выходцы из России. 52-летний Андрей Гейм является подданным Нидерландов, а 36-летний Константин Новосёлов имеет российское и британское гражданство.

Самой престижной в мире научной премии, размер которой составляет в этом году около 1,5 миллионов долларов, учёные удостоены за открытие графена - сверхтонкого и крайне прочного материала, представляющего собой углеродную пленку толщиной в один атом.

О том, какие трудности возникли при открытии графена и каково практическое применение этого материала, рассказывает в эфире Радио Свобода научный редактор журнала "Вокруг света" Александр Сергеев:

Сам факт получения графена учеными замечателен. Теоретически графен был предсказан еще за полвека до его синтеза. В школе все проходили структуру графита - это обычный карандаш. Атом углерода образует тонкие слои, которые многократно наслаиваются друг на друга. Каждый слой состоит из шестиугольных ячеек, которые, как пчелиные соты, состыковываются друг с другом.

Проблема была в том, чтобы получить один слой, отделенный от выше и ниже лежащих. Для одиночного слоя этого двумерного кристалла, называемого так потому, что третьего измерения у него нет, предсказывалась куча разных интересных физических свойств. Ставилось много экспериментов. Но добиться отделения одного слоя от всех остальных с устойчивым результатом не удавалось.

Андрей Гейм и Константин Новоселов придумали способ, которым они смогли выделить этот слой и убедиться впоследствии, что он действительно один. Затем ученые смогли измерить его физические свойства и проверить, что теоретические предсказания более-менее верны. Этот эксперимент очень прост: ученые взяли обычный карандаш, кусочек графита. Липкой лентой с него сняли слой графита, а затем начали его отшелушивать. Когда оставались 1-2 слоя, графит переносили на кремниевую подложку.

Почему не удавались все прежние эксперименты? Потому что (и это предсказывалось теоретически) графеновая пленка, двумерный углеродный кристалл, неустойчива к скручиванию. Чуть только она окажется в свободном состоянии, она немедленно начнет комкаться. Было даже такое мнение, что графен выделить невозможно. Работа ученых была сделана в 2004 году, а в 2009 уже был получен кусочек графена. То есть, лист графена размером почти в сантиметр. А сейчас говорится уже о десятках сантиметров.

- А зачем вообще нужен этот графен?

Вся электроника сейчас движется в направлении уменьшения размеров элементов - транзисторов, электродов и т. д. Чем меньше элементы внутри процессора, тем больше элементов можно в него поместить и тем мощнее можно собрать процессор. Следовательно, в нем будут выполняться более сложные логические операции. Что может быть тоньше, чем один атомарный слой? Графен обладает свойством тонкости.

Кроме того, он проводит электричество. И - практически прозрачен. В то же время, он достаточно прочен: это один из самых прочных материалов в расчете на один атомарный слой. Он практически не пропускает через себя никакие другие вещества. Даже газообразный гелий не может просочиться сквозь графен, поэтому это вполне надежное покрытие. Его можно использовать, например, в сенсорных экранах, потому что прозрачный электрод не будет заслонять изображение. Его можно попытаться использовать в электронике. Сейчас пытаются разрабатывать транзисторы на основе графенов. Правда, здесь есть свои трудности. У графена есть аномальные свойства, которые несколько затрудняют его применение в транзисторах. Но после того, как научились получать атомарные слои, вероятно, это уже преодолимые преграды. Это принципиально новый материал. Ничего похожего до сих пор не было. Самый тонкий монослой проводника, который можно использовать в технике, в электронике.

У новых нобелевских лауреатов довольно сложная биография. Один из них - подданный Нидерландов, у другого - два паспорта: британский и российский. Работали они, насколько известно, в научном центре в Манчестере, Англия. Наука становится интернациональной, или это грустная судьба российских ученых - совершать великие открытия, только если они выезжают за рубеж?

Для того, чтобы заниматься серьезными научными работами, нужна не только материально-техническая база, но и просто спокойствие духа. Ученый не должен быть заморочен какими-то вопросами. Андрей Гейм 10 лет назад получил Шнобелевскую премию за эксперименты по магнитному левитированию лягушек. Шнобелевская премия - это шуточная антипремия за бессмысленные работы. Ученому необходима определенная вольность в своей деятельности. Тогда рождаются идеи. Сегодня лягушек левитировал, а завтра получаю графены.

Если у человека есть такие условия, то он работает эффективнее. Ведь оба нынешних нобелевских лауреата по физике учились в МФТИ (Московский физико-технический институт - РС). И очень скоро уехали в Голландию, в Великобританию, потому что там атмосфера работы более благоприятна для поиска научных средств, необходимых для того, чтобы вести исследования. Углеродные пленки они отрывали скотчем, но измерять-то их надо было атомно-силовым микроскопом. Значит, этот микроскоп должен был быть. В России они, конечно, есть, но к ним гораздо сложнее получить доступ.

Если я скажу, что в России хорошее базовое образование, которое позволяет выращивать лауреатов Нобелевских премий, но в то же время отсутствует серьезная научная высокотехнологическая база для экспериментов, это будет верно?

Как и в любом обобщении, здесь есть некоторая натяжка. С образованием у нас уже не так хорошо и гладко, потому что во многих местах научные школы разрушаются. Сказался большой перерыв в работе 90-е годы. В России есть единичные школы, где все держится еще очень неплохо, но есть проблемы с оборудованием и ведением серьезных дорогостоящих исследований. Куда-то это оборудование попадает: время от времени делаются довольно серьезные закупки, например, в Курчатовский институт. Но насколько эффективно оно там применяется - большой вопрос. Поэтому в одних местах есть сильная научная школа, а в других - средства на технику. Обменяться между собой им достаточно сложно из соображений престижна и бюрократии. В России тоже возможны исследования высокого класса, но их гораздо труднее вести - здесь более тяжелая среда для работы.

Научные исследования многогранны. Но есть ли отдельные направления, которые Нобелевским комитетом определяются как прорывные? За которые легче получить Нобелевскую премию? Или таких направлений нет?

Я посмотрел список лауреатов Нобелевских премий по физике за последние 20 лет. Однозначной тенденции нет. Пожалуй, достаточно много премий в области физики элементарных частиц, фундаментальных физических взаимодействий. Это и понятно - там делают достаточно интересные работы. Но тут надо учитывать важный момент. Часто говорят, что, чтобы получить Нобелевскую премию, недостаточно сделать прорывную работу. Нужно еще дожить до того времени, когда ее оценят. Поэтому Нобелевская премия, как правило, присуждается людям в очень почтенном возрасте. С этой точки зрения Нобелевская премия по физике этого года является исключением из правил. Новоселову сейчас 36 лет. За последние 20 лет среди премий по физике такого случая не было и, по-моему, не было вообще! За последние 8 лет никто из ученых младше 50 лет не получал Нобелевскую премию, а многие получали ее в возрасте за 70, а то и за 80 лет за работы, сделанные десятки лет назад.

Нынешняя Нобелевская премия была вручена в нарушение правил. Может быть, Нобелевский комитет почувствовал, что премия становится геронтологической и надо снижать возраст ее получения. В последний раз в "молодом" возрасте премия по физике вручалась в 2001 году. Лауреатам было от 40 до 50 лет.

Сейчас, видимо, сделана установка на актуальные экспериментальные работы. Так, хотя в Нобелевскую премию не входит астрономия, за последние 10 лет было две очень важных премии по астрофизике. Были премии по физике высоких энергий и физике элементарных частиц, по физике твердого тела, по физике конденсированного состояния - то есть, твердого, жидкого и прочих состояний, в которых атомы находятся вплотную друг к другу. Почти все эти работы, так или иначе, завязаны на квантовую физику.

- А почему именно квантовая теория? Это связано с какими-то личными пристрастиями членов Нобелевского комитета? Или это действительно ближайшее научное будущее?

Причина очень простая. На самом деле, вся физика, кроме теории гравитации, сегодня квантовая. Практически все новое, что делается в области физики, за исключением отдельных побочных направлений, доработок и прорывов, которые были в прошлом, основано на квантовой физике. Только гравитация пока еще не поддалась этому "квантованию". А все остальное, что касается фундамента физики - это квантовая теория и квантовая теория материй.

Почти час неспешной беседы с лауреатом Нобелевской премии на следующий вечер после того, как о ней было объявлено - это превосходит даже самые смелые мои ожидания.

По логике вещей, мифологическому существу в образе гениального ученого (иные таких премий не получают) надлежит находиться вне зоны досягаемости - скажем так, на вершине мира, в параллельном пространстве, не знаю где.

Но двое потрясающих парней, которые преподнесли человечеству чудо в образе тончайшего и прочнейшего материала на Земле, продолжают жить как ни в чем не бывало - не отключают своих телефонов, выходят на работу, проводят семинары в своем университете, сидят на совещании.

"Не беспокойтесь, они здесь, - говорят мне в Университете Манчестера, - работают в обычном режиме, после шести должны освободиться". Андрея Гейма я-таки не застаю. Интервью "Российской газете" дает Константин Новоселов.

Нобеля в области физики вручили этой паре на двоих, они работали над своим открытием долгих семь лет, оба из России, научная колыбель тоже одна на двоих - Физтех подмосковного Долгопрудного и Институт физики твердого тела АН СССР в Черноголовке.

51 -летний Андрей Гейм, уехав из России, работал в университетах Ноттингема, Копенгагена и Неймегена. В университете Манчестера - с 2001 года. Туда же сманил за собой своего аспиранта, который с 1999 года трудился в Нидерландах. В университете 36-летнего профессора Новоселова зовут смешно - "профессор Костя". Но это нам смешно, а иностранцам полное имя своего русского профессора выговорить затруднительно. К тому же в старой доброй Англии студенты в самом деле зовут своих профессоров просто по именам.

И в самом деле, уже успела стать легендой история, как двое работающих в Британии ученых из России использовали якобы клейкую ленту, расщепляя обычный, типа карандашного, графит на мелкие чешуйки. Открытый Геймом - Новоселовым графен - это абсолютно новый, ранее неизвестный человечеству, тончайший, в один атом толщиной, материал, в сотни раз более прочный, чем сталь. О широчайших возможностях применения их открытия для дальнейшего технического прогресса можно теперь фантазировать до бесконечности.

Российская газета: Профессор Новоселов, примите наши искренние поздравления с высочайшей наградой. Можно называть вас просто по имени?

Константин Новоселов: Спасибо! Да, конечно, можно.

РГ: Константин, я читала на сайте вашего Манчестерского университета, что Андрей Гейм рассказывал, как он спокойно спал всю ночь накануне известия о Нобеле, потому что никак не ожидал выиграть приз. А вы?

Новоселов: То же самое и я.

РГ: Почему же вы оба не ожидали?

Новоселов: Я не могу ответить за Андрея, скажу о себе. В принципе слухи, что нам могут дать Нобелевскую премию, появились еще 2 - 3 года назад. И честно говоря, это все было не очень приятно, поэтому в какой-то момент я решил, что вообще не буду обращать внимания на эти дела. И жизнь наладилась.

РГ: А почему это портило вам жизнь?

Новоселов: Ну, все-таки получить Нобелевскую премию - это, наверное, мечта каждого физика. И если понимаешь, что есть шанс, то поневоле начинаешь волноваться. Поэтому лучше об этом не думать.

РГ: Открытый вами графен называют потенциальным преемником силикона и говорят о его огромных социальных и экономических преимуществах для общества. В самом ли деле это так и в чем преимущества?

Новоселов: Про то, что графен - преемник силикона, я умолчу. Там куча других проблем, про которые можно прочитать целую лекцию, но в самом деле существует огромное количество площадок, где графен может сработать, где он может заменить другие материалы или просто открыть новые применения. И я, если честно, очень верю, что это произойдет.

Одно из ближайших направлений, которое развивают сразу несколько компаний, - это проводящие прозрачные покрытия. Они необходимы, например, в вашем мобильном телефоне для сенсорного экрана, для жидкокристаллических дисплеев, для вашего компьютера, для солнечных батарей. Это может обеспечить огромный рынок, графен может значительно улучшить существующие технологии.

Одна из причин, почему графен так быстро прошел путь от первых измерений до практически реальных приложений, - это то, что огромное количество людей по всему миру занимаются этим. Например, "Самсунг" очень активен в области графеновой науки и большая исследовательская работа была произведена именно на "Самсунге". У них замечательные исследователи.

Но подробно ответить на ваш вопрос могли бы сегодня в Манчестерской бизнес-школе. Они специально изучают социальные последствия развития графеновой науки. В Манчестере и в Атланте (США) получены гранты от правительства на такое исследование и сравнительный анализ.

Что же касается нас с Андреем, то главное "социальное последствие" - что все последние семь лет мы делали очень интересные эксперименты и получали массу удовольствия от этого.

РГ: Что вас привело к этому открытию? Как это произошло?

Новоселов: Это, в принципе, стиль работы, который Андрей насаждает, или, вернее сказать, прививает в нашей лаборатории и которому я стараюсь следовать - так называемые "эксперименты в пятницу вечером". То есть когда вы можете выдвинуть совершенно глупую, бредовую идею и попробовать ее. И если не сработала, то не страшно - вы не потратили много времени. А если сработала, то она может принести очень большие плоды. И графен был одной из таких идей. Была идея сделать транзистор из графита с помощью расщепления его на мелкие чешуйки, и, как ни странно, буквально первые же образцы заработали и после этого было очевидно, что за этим стоит очень интересная физика.

РГ: Почему вашей исследовательской базой стал университет Манчестера? Это случайность или сознательный выбор?

Новоселов: Честно говоря, это был не мой выбор, а Андрея Гейма. Мы работали с ним в Голландии, я был его аспирантом. Потом он переехал в Манчестер и попросил меня переехать вместе с ним. В тот момент мне стало скучно в Голландии и я с удовольствием переехал в Англию.

РГ: В России вас считают российскими физиками. Да и в здешних СМИ тоже пишут - "работающие в Британии российские ученые". Вы готовы признать, что фундаментальную основу, или, лучше сказать, потенциал для сделанного вами открытия заложила российская - советская школа физики?

Новоселов: Безусловно. База была заложена именно в России. Физтех - это лучший институт в мире, наверное. После него я работал в Черноголовке, где совершенно замечательная школа экспериментальной и теоретической физики. Поэтому все, что я знаю о физике - не все, но, наверное, очень многое, - я получил именно там.

Влияние России определяющее, но я не хотел бы смещать акценты только на Россию. Нужно помнить, что наука - интернациональная вещь. Без этого она работать ну никак не может. Из всего, что мы знаем в данное время о графене, может быть, только 10 процентов или даже меньше были получены нами. Огромное количество групп по всему миру работает над этой проблемой, и мы в нашей работе пользовались их результатами тоже. У нас огромное количество коллабораторов по всему миру, и мы с ними и сотрудничаем и соревнуемся одновременно. Поэтому это существенно интернациональная работа.

РГ: Можете ли вы назвать советскую или российскую школу физики одной из лучших в мире? Как бы вы определили ее рейтинг?

Новоселов: Это определить абсолютно невозможно. Я желаю только лучшего российской науке, но это было бы совершенно неправильно, взять и сказать, что мы лучшие. Надо лишь признавать, что мы очень хорошие, и поэтому нам надо идти в люди. Идти в другие страны, отдавать то, что у нас есть, и брать то, что есть у них.

РГ: Кого бы вы назвали своим главным учителем?

Новоселов: Андрея. Я, разумеется, очень много узнал про физику на физтехе и в Черноголовке, но то, как делать науку, я узнал, наблюдая за Андреем.

РГ: Что бы вы могли сказать о нем? Что делает Андрея Гейма уникальным партнером для вас в науке?

Новоселов: Он бесконечно умный человек. Я не люблю слова гений, но, наверное, к нему оно применимо. Самое главное, чему Андрей научил меня, это не бояться признавать свои ошибки и просто быть достаточно смелым в науке.

РГ: Можно ли как-то разделить и измерить вклад каждого из вас в эту колоссальную семилетнюю работу?

Новоселов: Это очень сложно точно определить, но большая часть - это его.

РГ: Что для вас самое привлекательное в условиях работы, предоставленных Университетом Манчестера?

Новоселов: Самое важное, что нас здесь полностью оградили от большинства административной работы и мы можем сконцентрироваться только на науке.

РГ: Британские ученые постоянно сетуют на слабую финансовую базу своих университетов и недостаточное финансирование науки. Вы ощутили это на себе?

Новоселов: Это правда. Но мы оказались в привилегированной ситуации, нам повезло. У нас было достаточное финансирование.

РГ: Как часто вы бываете в России, кого навещаете?

Новоселов: В России я бываю раз в год - полтора, к сожалению, не получается приезжать чаще. В Москве и в Нижнем Тагиле живут мои родственники. Я с удовольствием туда приезжаю. У меня там огромное количество друзей. За те 11 лет, как я уехал, изменения очень заметные. Люди на улицах стали выглядеть счастливее.

РГ: У вас есть жена, дети?

Новоселов: Да, есть. Они со мной в Манчестере.

РГ: Когда состоится вручение премии?

Новоселов: Не знаю.

РГ: Каким образом вы узнали, что вам вручили Нобеля? Как все это произошло, что вы пережили в этот миг? Это же просто немыслимо представить.

Новоселов: Я общался по Скайпу с нашим коллаборатором из Голландии, мы обсуждали последние графики для нашей новой статьи. Это было во вторник. Позвонил телефон, я даже не стал выключать Скайп, просто попросил его подождать. Поднял трубку, они, эти люди из комитета, сразу же выдали себя своим шведским акцентом. - сообщили, поздравили. Потом я вернулся к Скайпу, немного пообщался с этим человеком...

РГ: То есть вы были в состоянии вот так буднично, как ни в чем не бывало, продолжать "общаться"?

Новоселов: Да. Тут еще люди приехали из Америки, и я попытался что-то делать с ними, а потом начались уже все эти звонки - и было просто абсолютно невозможно работать. Но за те несколько минут, которые прошли во всем этом первом шоке, я вдруг понял, что все - жизнь изменилась очень сильно. И мне захотелось как бы ее вернуть обратно. И вообще все стало как-то непонятно...

РГ: Почему?

Новоселов: Ну это же, как мне кажется, очевидно. Ведь все-таки тяжело представить, как все теперь пойдет. И хочется вернуть все на круги своя и начать снова нормально и продуктивно работать. Нас в университете спросили на следующий день, переносим ли мы семинар или оставляем его, я сказал: давайте будем пытаться делать все настолько приближенно к нормальному дню, насколько это возможно. Плохо получается, но... Наш департамент устроил сегодня вечером встречу, пришли студенты, все были рады, конечно.

РГ: Вы завидуете тем, "у которых вершина еще впереди", как пел Высоцкий? Или продолжите взбираться все выше? Куда теперь?

Новоселов: Я уверен, что все еще впереди. Есть идеи. Я буду продолжать самые интересные эксперименты по графену. Эта премия нас очень сильно отбросила назад. Буду пытаться что-нибудь придумать и помимо графена...

МОСКВА, 5 окт - РИА Новости. Нобелевская премия 2010 года по физике стала праздником сразу для двух стран, для родины лауреатов - России, и для их нынешнего дома - Британии. Шведские академики присудили высшую научную награду Андрею Гейму и Константину Новоселову за открытие двумерной формы углерода - графена, заставив российских ученых сетовать на утечку мозгов, а британских - надеяться на сохранение финансирования науки.

"Жаль, что свои открытия Гейм и Новоселов сделали за рубежом", - сказал РИА Новости завкафедрой физики полимеров и кристаллов МГУ, академик РАН Алексей Хохлов.

"Правительству следует извлечь уроки из решения Нобелевского комитета", - прокомментировал присуждение Нобелевской премии по физике президент Королевского научного общества профессор Мартин Риз. Он напомнил о том, что многие ученые, в том числе иностранные, которые работают в Британии, в случае сворачивания финансирования могут просто уехать в другие страны.

Британское правительство 20 октября обнародует планы серьезного урезания государственных расходов . Наука и высшее образование, как ожидается, станут одной из сфер, которые сокращения затронут наиболее остро.

Выпускники МФТИ Гейм и Новоселов, работающие в Манчестере, получили премию "за новаторские эксперименты по исследованию двумерного материала графена". Они разделят между собой 10 миллионов шведских крон (около одного миллиона евро). Церемония вручения награды пройдет в Стокгольме 10 декабря, в день кончины ее основателя - Альфреда Нобеля.

Графен стал первым в истории двумерным материалом , состоящим из единичного слоя атомов углерода, соединенных между собой структурой химических связей, напоминающих по своей геометрии структуру пчелиных сот. Долгое время считалось, что такая структура невозможна.

"Считали, что таких двумерных однослойных кристаллов не может существовать. Они должны потерять устойчивость и превратиться в нечто другое, ведь это фактически плоскость без толщины", - сказал РИА Новости бывший начальник лауреатов, директор Института проблем технологии микроэлектроники и особо чистых материалов РАН (ИПТМ) Вячеслав Тулин.

Однако "невозможный" материал, как оказалось, обладает уникальными физико-химическими свойствами, которые делают его незаменимым в самых разных сферах. Графен проводит электричество так же хорошо, как медь, на его базе можно создавать сенсорные экраны, фотоэлементы для солнечных батарей, гибкие электронные приборы.

"Это будущая революция в микроэлектронике. Если сейчас компьютеры гигагерцовые, то будут терагерцовые и так далее. На базе графена будут создавать транзисторы и все другие элементы электронных схем", - сказал РИА Новости профессор кафедры квантовой электроники МФТИ Алексей Фомичев.

Одну область применения графен уже нашел: это солнечные фотоэлементы. "Раньше при производстве фотоэлементов в качестве прозрачного электрода применялись оксиды индия, допированные оловом. Но оказалось, что несколько слоев графена гораздо эффективнее", - сказал Александр Вуль, завлабораторией физики кластерных структур петербургского Физико-технического института имени Иоффе РАН.

Первые с физтеха

Андрей Гейм и Константин Новоселов - первые в истории выпускники Московского физико-технического института, получившие Нобелевскую премию: до этого лауреатами становились основатели и сотрудники МФТИ - Петр Капица, Николай Семенов, Лев Ландау, Игорь Тамм, Александр Прохоров, Николай Басов, Виталий Гинзбург и Алексей Абрикосов. Гейм закончил факультет общей и прикладной физики (ФОПФ) в 1982 году, Новоселов - факультет физической и квантовой электроники (ФФКЭ) в 1997 году. Оба выпускника получили красные дипломы.

"Это суперновость. Мы очень рады решению Нобелевского комитета. МФТИ уже направил поздравления новым Нобелевским лауреатам", - сообщил РИА Новости во вторник ректор МФТИ Николай Кудрявцев.

По словам ректора, сотрудники "подняли из архива их личные дела и убедились, что это были выдающиеся студенты". При этом Андрей Гейм не поступил в институт с первого раза, год проработав на заводе, но "проявил упорство" и стал студентом МФТИ.

"В течении всего времени учебы на ФОПФе Гейм получал самые высокие отзывы от преподавателей. А выпускную работу Гейма дипломная комиссия оценила исключительно высоко", - сообщил руководитель МФТИ.

Студент 152-й группы факультета физической и квантовой электроники Константин Новоселов, как отметил Кудрявцев, "посещал занятия нерегулярно, но все задания сдавал успешно и в срок".

"И отзывы преподавателей о Новоселове - также самые высокие. Это значит, что он был настолько талантлив, что ему, в общем-то, было необязательно ходить на все занятия", - прокомментировал архивные документы ректор МФТИ.

От Шнобеля к Нобелю

Коллега Гейма, Константин Новоселов , стал самым молодым Нобелевским лауреатом с российским гражданством: 36-летний физик на шесть лет моложе своего советского коллеги Николая Басова, в 42 года получившего премию 1964 года за работы в области квантовой электроники, которые привели к созданию излучателей и усилителей на лазерно-мазерном принципе.

Самым молодым лауреатом во всей истории Нобелевской премии стал Лоуренс Брэгг, в 25 лет разделивший премию по физике со своим отцом, Уильямом Генри Брэггом. Следующие четыре позиции в списке самых молодых в истории лауреатов также занимают физики: Вернер Гейзенберг, Цзундао Ли, Карл Андерсон и Поль Дирак получили премии в 31 год.

Константин Новоселов, однако, войдет в историю премии как первый представитель поколения, родившегося в 1970-е годы. Как сообщает сайт премии, предыдущее десятилетие в списке лауреатов представляют физик Эрик Корнелл, биологи Кэрол Грейдер и Крейг Мелло, а также президент США Барак Обама, получивший Нобелевскую премию мира. Никого моложе 1961 года рождения, кроме Новоселова, в списке лауреатов нет.