Андрей гейм шнобелевская премия. Андрей Гейм и Константин Новоселов: «новые русские» нобелевские лауреаты. Переезд в Великобританию

Биография

Родился в 1958 году в Сочи, в семье инженеров немецкого происхождения c еврейскими корнями по линии матери. В 1964 году семья переехала в Нальчик.

Отец, Константин Алексеевич Гейм (1910-1998), с 1964 года работал главным инженером Нальчикского электровакуумного завода; мать, Нина Николаевна Байер (род. 1927), работала главным технологом там же.

В 1975 году Андрей Гейм окончил с золотой медалью среднюю школу № 3 города Нальчика и пытался поступить в МИФИ, но неудачно (препятствием явилось немецкое происхождение абитуриента). Поработав 8 месяцев на Нальчикском электровакуумном заводе, в 1976 году поступил в Московский физико-технический институт.

До 1982 года обучался на факультете общей и прикладной физики, окончил с отличием («четвёрка» в дипломе только по политэкономии социализма) и поступил в аспирантуру. В 1987 году получил степень кандидата физико-математических наук в Институте физики твёрдого тела РАН. Работал научным сотрудником в ИФТТ АН СССР и в Институте проблем технологии микроэлектроники АН СССР.

В 1990 году получил стипендию Английского королевского общества и уехал из Советского Союза. Работал в Ноттингемском университете, а также недолго в Копенгагенском университете, перед тем как стал доцентом, а с 2001 года - Манчестерского университета. В настоящее время - руководитель Манчестерского центра по «мезонауке и нанотехнологиям», а также глава отдела физики конденсированного состояния.

Почётный доктор Делфтского технического университета, Швейцарской высшей технической школы Цюриха и Антверпенского университета. Имеет звание «профессор Лэнгуорти» Манчестерского университета (Langworthy Professor, среди удостоенных этого звания были Эрнест Резерфорд, Лоурэнс Брэгг и Патрик Блэкетт).

В 2008 году получил предложение возглавить Институт Макса Планка в Германии, но ответил отказом.

Подданный Королевства Нидерландов. Супруга - Ирина Григорьева (выпускница Московского института стали и сплавов), работала, как и Гейм, в ИФТТ АН СССР, в настоящее время работает вместе с мужем в лаборатории Манчестерского университета.

После присуждения Гейму Нобелевской премии было объявлено о намерении пригласить его работать в Сколково. Гейм заявил: При этом Гейм сказал, что не имеет российского гражданства и чувствует себя в Великобритании комфортно, выразив скептическое отношение к проекту российского правительства создать в стране аналог Кремниевой долины.

Научные достижения

Среди достижений Гейма можно отметить создание биомиметического адгезива (клея), позднее ставшего известным как gecko tape.

Также широко известен эксперимент с, в том числе, со знаменитой «летающей лягушкой», за который Гейм вместе с известным математиком и теоретиком сэром Майклом Берри из получил в 2000 году Шнобелевскую премию.

В 2004 году Андрей Гейм совместно со своим учеником Константином Новосёловым изобрёл технологию получения графена - нового материала, представляющего собой одноатомный слой углерода. Как выяснилось в ходе дальнейших экспериментов, графен обладает рядом уникальных свойств: он обладает повышенной прочностью, проводит электричество так же хорошо, как медь, превосходит все известные материалы по теплопроводности, прозрачен для света, но при этом достаточно плотен, чтобы не пропустить даже молекулы гелия - самые мелкие из известных молекул. Всё это делает его перспективным материалом для ряда приложений, таких как создание сенсорных экранов, световых панелей и, возможно, солнечных батарей.

За это открытие (Великобритания) в 2007 году наградил Гейма. Он также получил престижную премию «Еврофизика» (EuroPhysics) (совместно с Константином Новосёловым). В 2010 году изобретение графена было также отмечено Нобелевской премией по физике, которую Гейм также разделил с Новосёловым.

Некоторые публикации

• Андрей Гейм увлекается горным туризмом. Его первым «пятитысячником» стал Эльбрус, а любимая гора - Килиманджаро.

• Учёный отличается своеобразным юмором. Одно из подтверждений тому - статья о диамагнитной левитации, в которой соавтором Гейма был указан его любимый хомяк («хамстер») Тиша. Сам Гейм по этому поводу заявил, что вклад хомяка в эксперимент с левитацией был более непосредственным . Впоследствии эта работа использовалась при получении степени доктора философии.

Примечания

Литература

• G. Brumfiel. Graphene speeds pair to Stockholm win // Nature. - Vol. 467, P. 642 (2010).
• A. Cho. Still in Its Infancy, Two-Dimensional Crystal Claims Prize // Science. - Vol. 330, P. 159 (2010).
• Д. Бухвалов. Нобелевский тип углерода // Троицкий вариант. - № 64, С. 4 (12.10.2010).
• Михаил Кацнельсон: «Они сделали то, что запрещено учебниками» // Троицкий вариант. - № 64, С. 4-5 (12.10.2010).
• E. S. Reich. Nobel document triggers debate // Nature. - Vol. 468, P. 486 (2010).
• Y. Hancock. The 2010 Nobel Prize in physics-ground-breaking experiments on graphene // J. Phys. D: Appl. Phys. - Vol. 44, P. 473001 (2011).

Ссылки

• Персональная страница на сайте Манчестерского университета
• Ю. Ерин. Нобелевская премия по физике - 2010 // «Элементы.ру», 11.10.2010

Статьи

• Статьи Андрея Гейма за 1981-1990 гг. в журнале «Письма в ЖЭТФ»
• Статьи Андрея Гейма в журнале «Успехи физических наук»
• Публикации в базе данных Astrophysics Data System

В 2010 году Андрей Гейм стал лауреатом Нобелевской премии по физике за открытие графена. С тех пор wonder material — именно такое название закрепилось за графеном в англоязычной литературе — стал по-настоящему горячей темой. Сегодня научная группа Гейма в Манчестерском университете продолжает исследование двумерных материалов и делает новые открытия. Последние результаты работы и перспективы в области исследований 2D-гетероструктур ученый представил на конференции МЕТАНАНО-2018 в Сочи. А в интервью для новостного портала Университета ИТМО ITMO.NEWS и корпоративного журнала МФТИ «За науку» он рассказал о том, почему не стоит всю жизнь заниматься одной и той же научной областью, что мотивирует молодых ученых идти в фундаментальную науку и зачем исследователям нужно учиться максимально доступно представлять результаты своей работы.

Андрей Гейм. Фото предоставлены физико-техническим факультетом Университета ИТМО

Во время своего выступления вы рассказали о последних результатах и перспективах исследования двумерных материалов. Но , если вернуться назад , что именно привело вас в эту область и какие ключевые исследования вы проводите сейчас?

На конференции я представлял доклад, в котором назвал то, чем я сейчас занимаюсь, — графен 3.0, поскольку графен — это первый вестник нового класса материалов, в которых, грубо говоря, нет толщины. Ничего тоньше, чем один атом, не сделаешь. Графен стал, своего рода, снежком, который вызвал лавину.

Эта область развивалась шаг за шагом. Сегодня люди занимаются двумерными материалами, которые мы знаем уже больше десяти лет, здесь мы тоже были пионерами. А после этого стало интересно, как эти материалы складывать друг на друга, — это я назвал графен 2.0.

Мы по-прежнему занимаемся тонкими материалами. Но в последние несколько лет я прыгнул немного в сторону от моей специальности — это квантовая физика, особенно электрические свойства твердых веществ. Сейчас я занимаюсь молекулярным транспортом. Мы научились вместо графена, если хотите, делать пустое место, антиграфен, «двухмерное ничего». Изучение свойств полостей, то, как они разрешают молекулам течь, и тому подобное — такого никто до этого не делал, это новая экспериментальная система. И существует уже много интересных исследований, которые мы опубликовали. Но нужно развивать эту область и смотреть, как меняются свойства, например, воды, если установить ограничения (В частности, результаты исследования были опубликованы несколько месяцев назад в журнале Science, также о работе можно прочитать — прим.ред. ).

Эти вопросы не праздные, поскольку вся жизнь состоит из воды и всегда считалось, что вода - самый поляризуемый материал из всех известных. Но мы обнаружили, что у поверхности вода совсем теряет свою поляризованность. И эта работа имеет множество приложений для большого количества совершенно разных областей — не только физики, но и биологии и так далее.

В одном из интервью вы сказали, что история ХХ века свидетельствует о том, что, как правило, требуется от 20 до 40 лет, чтобы новые материалы или новые лекарства проделали бы путь от академической лаборатории до своего запуска в массовое производство. Справедливо ли это утверждение для графена? С одной стороны, появляется много новостей о его применении, с другой — пока о его массовом использовании в обычной жизни говорить, вероятно, рано.

Посмотрите сами: все наши материалы, которые мы использовали до недавнего времени, характеризовались высотой, длиной, шириной — такие атрибуты. А теперь после 10 тысяч лет цивилизации вдруг мы нашли материал — и не один, а десятки — которые кардинально отличаются от каменного, железного, бронзового, кремниевого века и так далее. Это новый класс материалов. И это, конечно, не software, где можно написать программу и через несколько лет стать миллионером. Люди скоро будут думать, что телефон изобрел Стив Джобс, а компьютер — Билл Гейтс. На самом деле, это работа 70 лет, физика конденсированного состояния. Сначала люди разобрались, как работает кремний, германий, потом свитчи начали делать и так далее.

А если возвращаться к тому, что происходит с графеном, — в Китае на этом делают прибыль уже сотни компаний. Это данные, которые мне известны. Продукты с использованием графена можно увидеть где угодно: делают и подошвы для ботинок, краску со всевозможными наполнителями для защиты и многое другое. Это медленно, но раскручивается. Хотя медленно по масштабам индустрии. С 2010 году научились делать графен в массах, а не как мы — под микроскопом. Так что дайте время. Через десять лет вы, наверно, увидите не только лыжи и теннисные ракетки, которые называются графеновыми, а что-то действительно революционное, уникальное.

Как сейчас строится работа в вашей научной группе?

Стиль работы — не замыкаться на одном и том же направлении, как я обычно говорю, от научной колыбели до научного гроба. В Советском Союзе, по крайней мере, это было очень популярно: люди защищают кандидатскую, докторскую и до пенсии занимаются одним и тем же. Конечно, во всяком деле нужен профессионализм, но в то же время, нужно смотреть, а что есть в стороне. Я пытаюсь переключаться с одного направления на другое: у нас есть такие условия, а что можно еще сделать в этой области?

То, о чем я говорил, — вот это «двухмерное ничего» — эта идея пришла совершенно из другой области. По каким-то причинам, которые только потом стали понятны, получилась довольно интересная новая система. Поэтому нужно прыгать, как лягушка, с одной области на другую, даже если знаний нет, но есть бэкграунд. Можно прыгнуть в новую область и посмотреть со своей точки зрения, что ты там можешь сделать. И это очень важно. Особенно хорошо делать это со студентами, которые подходят к новым темам с большим энтузиазмом.

В вашей группе сегодня много молодых ученых, в том числе из России. На ваш взгляд, что сегодня мотивирует студентов — и в России, и за рубежом — заниматься наукой, в том числе фундаментальной? Ведь даже сейчас перспективы в той же индустрии более очевидны.

Люди пробуют свои силы. Наукой занимается пять-шесть миллионов людей в мире: кто-то пробует, кому-то не нравится. Жизнь в науке, особенно фундаментальной, несладкая. Когда вы аспирант, вам кажется, что вы занимаетесь наукой. А когда получаете постоянную работу — тут и учеба наваливается, и гранты нужно писать, и статьи в журналы пристраивать, та еще нервотрепка. Поэтому по сравнению с индустрией, где все немного как в армии, — в науке по-другому.

Выжить реально, но нужно очень быстро бежать: это не стометровка, это марафон на всю жизнь. И учиться тоже нужно всю жизнь. Кому-то это нравится, как мне. Каждый раз столько адреналина! Например, когда открываешь referee report на свою статью. И статус нобелевского лауреата не помогает. Это работает примерно так: «А, нобелевский лауреат? Давайте его поучим, как науку по-настоящему делать». Поэтому вечером, когда уже нужно ложиться спать, я никогда не открываю комментарии рецензентов.

Адреналина хватает, все интересно, что-то новое узнаешь всю жизнь, поэтому некоторые молодые люди, слепленные из того же теста, хотят пробиваться в науке. Единственное, исходя из моего опыта, действительно успешные ученые, которые через меня прошли, — это те, кто начинал с PhD студентов. Если они приходят постдоками, то уже довольно поздно переучиться, уже существует давление: нужно публиковаться, находить гранты. А на уровне PhD можно пока и о душе подумать. В это время в аспирантуре они формируют стиль работы: если им это нравится, они становятся вполне успешными.

Как раз касаясь темы грантов. Многие ученые говорят о том, что работа в науке — это в том числе довольно много рутины, бюрократии, постоянно нужно искать финансирование. Когда тогда сами исследования проводить?

Деньги на науку дают налогоплательщики из своих кровно заработанных. А то, какие исследования финансировать, решают peers, которые являются другими учеными. Поэтому нужно им доказывать, привыкать к высокой конкуренции. Денег, даже если их дадут очень много, все равно на всех не хватит, поэтому это каким-то образом неизбежная часть науки: нужно писать заявки на гранты, выпускать хорошие статьи. Если статья хорошая, на нее будут ссылаться. Люди голосуют ногами, а в данном случае ручкой — какую статью вписывать. Число ссылок говорит о том, насколько ты успешный, насколько коллеги уважают твой результат. Конкуренция в науке такая же сильная, как и в спорте, на Олимпийских играх.

В Европе это не так сильно выражено, а в Америке полные профессора в моей позиции почти все свое время тратят на написание грантов и на разговор со своими студентами раз в месяц. Большинство моего времени уходит на написание статей для моих студентов и аспирантов. Потому что когда хорошие результаты представлены плохо — сердце кровью обливается. Лучше ли это, чем писать гранты, или хуже? Не знаю.

Безусловно, работу нужно хорошо представить научному сообществу, но, с другой стороны, результаты научных исследований необходимо доводить и до широкого круга людей — тех самых налогоплательщиков. Здесь хочется затронуть тему популяризации науки: насколько, на ваш взгляд, самим ученым нужно рассказывать о своей работе большой аудитории?

А куда деться? Если налогоплательщики не понимают, то потом и правительство перестает понимать. Люди по-прежнему относятся к науке с уважением, особенно люди с образованием. Если бы этого не было, все деньги были бы отданы, что называется, на моментальные нужды — потрачены на хлеб с маслом. И было бы, как в Африке, где на науку ничего не тратится. Как известно, это спираль, которая в конце концов приводит к крушению экономики. Поэтому к людям, которые умеют и любят представлять результаты научных исследований, я отношусь с большим уважением.

Среди моих знакомых профессоров многие с ухмылочкой относятся к тем, кто выступает на телевидении и тому подобное. Например, в нашем департаменте работает (английский физик, занимается физикой частиц, научный сотрудник в Лондонском королевском обществе, профессор Манчестерского университета и известный популяризатор науки — прим.ред ). Даже к нему многие относятся скептически: мол, ненастоящий профессор, ничего в науке не сделал. То, что он умеет представлять результаты исследований, — это очень важно, кто-то должен этим заниматься.

Родился в 1958 году в Сочи, в семье инженеров немецкого происхождения (единственным известным Гейму исключением среди его немецких предков была прапрабабка с материнской стороны, которая была еврейкой). Гейм считает себя европейцем и полагает, что не нуждается в более подробной «таксономии». В 1964 году семья переехала в Нальчик.

Отец, Константин Алексеевич Гейм (1910-1998), с 1964 года работал главным инженером Нальчикского электровакуумного завода; мать, Нина Николаевна Байер (род. 1927), работала главным технологом там же. Единокровный брат матери - известный физик-теоретик Владимир Николаевич Байер, сын Николая Николаевича Байера, деда Андрея Гейма.

В 1975 году Андрей Гейм окончил с золотой медалью среднюю школу № 3 города Нальчика и пытался поступить в МИФИ, но неудачно (препятствием явилось немецкое происхождение абитуриента). Вернувшись в Нальчик, проработал 8 месяцев на Нальчикском электровакуумном заводе. В это время познакомился с В. Г. Петросяном и занимался у него усиленной подготовкой по физике. В 1976 году поступил в Московский физико-технический институт.

До 1982 года обучался на факультете общей и прикладной физики, окончил с отличием («четвёрка» в дипломе только по политэкономии социализма) и поступил в аспирантуру. В 1987 году получил степень кандидата физико-математических наук в Институте физики твёрдого тела РАН. Работал научным сотрудником в ИФТТ АН СССР и в Институте проблем технологии микроэлектроники АН СССР.

В 1990 году получил стипендию Английского королевского общества и уехал из Советского Союза. Работал в Ноттингемском университете, университете Бата (англ.)русск., а также недолго в Копенгагенском университете, перед тем как стал доцентом университета Неймегена, а с 2001 года - Манчестерского университета. В настоящее время - руководитель Манчестерского центра по «мезонауке и нанотехнологиям», а также глава отдела физики конденсированного состояния.

Почётный доктор Делфтского технического университета, Швейцарской высшей технической школы Цюриха и Антверпенского университета. Имеет звание «профессор Лэнгуорти» Манчестерского университета (англ. Langworthy Professor, среди удостоенных этого звания были Эрнест Резерфорд, Лоурэнс Брэгг и Патрик Блэкетт).

В 2008 году получил предложение возглавить один из институтов Макса Планка в Германии, но ответил отказом.

31 декабря 2011 года указом королевы Елизаветы Второй за заслуги перед наукой ему присвоено звание рыцаря-бакалавра с официальным правом прибавлять к своему имени титул «сэр».

Научные достижения

Среди достижений Гейма можно отметить создание биомиметического адгезива (клея), позднее ставшего известным как gecko tape.

Также широко известен эксперимент с диамагнитной левитацией, в том числе, со знаменитой «летающей лягушкой», за который Гейм вместе с известным математиком и теоретиком сэром Майклом Берри из Бристольского университета получил в 2000 году Шнобелевскую премию.

В 2004 году Андрей Гейм совместно со своим учеником Константином Новосёловым изобрёл технологию получения графена - нового материала, представляющего собой одноатомный слой углерода. Как выяснилось в ходе дальнейших экспериментов, графен обладает рядом уникальных свойств: он обладает повышенной прочностью, проводит электричество так же хорошо, как медь, превосходит все известные материалы по теплопроводности, прозрачен для света, но при этом достаточно плотный, чтобы не пропустить даже молекулы гелия - самые мелкие из существующих молекул. Всё это делает его перспективным материалом для ряда приложений, в частности создания сенсорных экранов, световых панелей и, возможно, солнечных батарей.

Некоторые публикации

Andre K. Geim. Nobel Lecture: Random walk to graphene (англ.) // Rev. Mod. Phys.. - 2011. - Vol. 83. - P. 851-862. - DOI:10.1103/RevModPhys.83.851.

Русский перевод: А. К. Гейм. Случайные блуждания: непредсказуемый путь к графену // УФН. - 2011. - Т. 181. - С. 1284-1298.

1958

С 1965 по 1975

В 1976 1982 1987

В 1990

В 1992 1993 по 1994

В 1994 2000 1998 по 2000

В 2000 1997 2001

Андрей Константинович Гейм родился 21 октября 1958 года в Сочи. Его родители, Константин Алексеевич Гейм и Нина Николаевна Байер были инженерами, по национальности - поволжскими немцами.

С 1965 по 1975 год Гейм жил и учился в школе №3 в Нальчике, которую окончил с золотой медалью. После окончания школы он попытался поступить в Московский инженерно-физический институт (МИФИ), однако его там отказались принимать из-за национальности. Поэтому он один год проработал слесарем на Нальчикском электровакуумном заводе, главным инженером которого был его отец.

В 1976 году Гейм снова получил отказ в МИФИ и поступил в Московский физико-технический институт (МФТИ), где защитил в 1982 году диплом. После этого Гейм начал работать аспирантом в Институте физики твердого тела АН СССР (ИФТТ), где в 1987 году защитил кандидатскую диссертацию (впоследствии в анкетах это научное звание упоминал как Ph.D.), после чего три года работал научным сотрудником в Институте проблем микроэлектроники и особочистых материалов в Черноголовке, созданного на базе ИФТТ. В Черноловке Гейм занимался металлической физикой, которая ему, по собственным словам, быстро надоела.

В 1990 году Гейм отправился в Великобританию на стажировку в Ноттингемский университет (University of Nottingham) и больше уже в СССР и России не работал.

В 1992 году он занимался наукой в Университете Бат (University of Bath), с 1993 по 1994 год работал в Копенгагенском университете (University of Copenhagen).

В 1994 году Гейм стал исследователем, а с 2000 года - профессором Университета Неймегена (University of Nijmegen) в Нидерландах. Он получил гражданство этой страны, отказавшись от российского и исправив имя на Andre Geim. Параллельно, с 1998 по 2000 год Гейм был специальным профессором Ноттингемского университета.

В 2000 году Гейм вместе с Майклом Берри (Michael Berry) получил Шнобелевскую (антинобелевскую) премию за статью 1997 года, в которой описывался эксперимент в области диамагнитной левитации - соавторы добились левитации лягушки при помощи сверхпроводящего магнита. Также пресса отмечала, что Гейм сумел создать липкую ленту, действующую по механизмам прилипания у геккона, а в 2001 году в соавторы одной статьи включил хомяка "Тишу" (H.A.M.S. ter Tisha).

В 2000 году Гейм с супругой получил приглашение в Манчестерский университет (University of Manchester) и через год уехал из Нидерландов, оставив отрицательный отзыв о местной научной среде. Он стал профессором физики Манчестерского университета и занимал этот пост до 2007 года.

В 2002 году он возглавил отдел физики конденсированного состояния, а также центр мезоскопической физики и нанотехнологий (Centre for Mesoscience & Nanotechnology) этого университета.

С 2007 года он занял должность Лэнгуортиевского профессора физики (Langworthy Professor of Physics) Манчестерского университета.

В 2004 году Гейм вместе со своим учеником открыл графен - двумерный слой графита толщиной в один атом, обладающий хорошей теплопроводностью, большой механической жесткостью и другими полезными свойствами.

В 2007 году за это открытие Гейм был удостоен премии (Mott Prize) международного Института физики (Institute of Physics), а в 2009 году стал профессором Королевского общества Великобритании по развитию естествознания (Royal Society of London for Improving Natural Knowledge).

В 2010 году Гейм был удостоен награды Джона Карти (John J Carty Award) Национальной академии США (US National Academy of Sciences) и медали имени Хьюза (Hughes Medal) Королевского общества Великобритании.

В 2006 году Scientific American включил Гейма в список 50 самых влиятельных ученых мира, а в 2008 году "Русский Newsweek" назвал Гейма одним из десяти самых талантливых российских ученых-эмигрантов.

В октябре 2010 года Гейм и были удостоены Нобелевской премии по физике "за основополагающие эксперименты с двумерным материалом графеном".

После известия о присуждения выходцам из России Нобелевской премии их пригласили на работу российский в инновационный центр "Сколково", однако Гейм в интервью заявил, что возвращаться на родину не собирается: "Оставаться в России было для меня все равно, что жизнь потратить на борьбу с ветряными мельницами, а работа для меня - хобби, и тратить свою жизнь на мышиную возню абсолютно не хотелось". Тогда же он назвал себя в интервью "европейцем и на 20 процентов кабардинобалкарцем". Несмотря на нежелание возвращаться в Россию он отмечал высокое качество фундаментального образования в МФТИ: в 2006 году Гейм рассказывал, что те доли головного мозга, которые он потерял из-за алкогольных возлияний после экзаменов в институте, были заменены долями, занятыми полученной в институте информацией, которая ему никогда не пригодилась. Также он сотрудничал с Институтом физики твердого тела РАН в Черноголовке, где исследовали возможность создания графенового транзистора.

В прессе отмечали, что Гейм не обычный ученый, а по своей сущности ближе к изобретателю: он часто берет за основу первую попавшуюся идею и пытается ее развивать, и из этого, порою, выходит что-то интересное.

Гейм женат. Его супруга, Ирина Григорьева, русская, она кандидат наук, также с 2000 года работала в Манчестерском университете. У них есть дочь, гражданка Нидерландов. В свободное время Гейм увлекается альпинизмом.