В России разрабатывают новые источники микроволнового излучения, изучают квантовые эффекты в полупроводниках, исследуют свойства вещества при сверхвысоких давлениях и многое другое. В этом тексте невозможно охватить все исследования в такой масштабной стране, даже упомянуть все институты и университеты, занятые этой работой, но попытаемся обозначить основные направления.
Двадцатый век называют веком физики из-за фундаментальных открытий в области микромира. Открытия позволили использовать энергию ядра, создавать микроэлектронику и уникальные источники излучения: от лазеров до рентгеновских аппаратов. В связи с интересами военной промышленности в середине века пережили бум ядерная физика, физика плазмы и физика лазеров. Советский Союз стал одним из мировых лидеров в этих направлениях. Благодаря высокому уровню после распада СССР советские физики нашли себе постоянное или временное место в научных центрах за рубежом. Многие не разрывали прежние связи, что позволило сохранить мировой уровень исследований в некоторых институтах и университетах России.
Улучшение финансирования науки в 2000–2010-е годы сделало их точками роста, а оставшимся в России или решившим вернуться ученым — возможностью собрать сильные коллективы. Физика XXI века открыла новые горизонты исследований, связанные прежде всего сверхточным контролем микрообъектов и их состояний: наноструктурированием, квантовой информатикой, генерацией ультракоротких импульсов. И эти направления активно развиваются в современной России наряду с более традиционными.
В глубины атомного ядра в поиске новых частиц и неизведанных законов.
Современная физика изучает структуру вещества на уровне субатомных частиц. Из школьного курса известно, что тела состоят из атомов, атомы из электронов и ядер, а ядра из протонов и нейтронов. В XX веке открытия показали, что мир значительно сложнее. Протоны и нейтроны состоят из кварков, которые могут образовывать пионы, мезоны, каоны и др.
Существуют частицы другого типа: практически неуловимые нейтрино, рождающиеся в ядерных реакциях, античастицы, аналогичные обычным, но с противоположным зарядом (например, позитрон — положительно заряженный электрон). Открыты также более тяжелые собратья электрона — мюон и тау-лептон.
Открытия связаны с изобретением и развитием ускорителей — устройств для ускорения частиц до высоких энергий.
Ускоренные частицы сталкиваются друг с другом, и в ядерной реакции рождаются новые частицы. Чем выше энергия частиц, тем больше новых частиц получается при столкновении. Поэтому ученые строят все более крупные ускорители. Самый большой — Большой адронный коллайдер в Швейцарии, созданный Европейской организацией по ядерным исследованиям ЦЕРН. Его строительство потребовало участия многих стран мира, включая Россию, которая сыграла важную роль.
Российский вклад в области субатомной физики за последние десятилетия заметен получением новых химических элементов в Объединённом институте ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубне. В 1950-х годах Георгий Флёров организовал в ОИЯИ Лабораторию ядерных реакций, которую после ухода Флёрова в конце 1980-х возглавил Юрий Оганесян. Деятельность лаборатории десятилетиями являлась мировым лидером в синтезе ядер с рекордным количеством протонов, то есть химических элементов с наибольшими номерами. К 1952 году синтезировали элементы до номеру 100, сейчас их уже 118, большая часть получена сотрудниками ЛЯР. В знак признания заслуг сотрудники получили названия для элементов: 105-й — дубний, 114-й — флеровий, 115-й — московия, а последний синтезированный в 2010 году 118-й элемент назвали оганессоном. Это второй случай в истории, когда элемент получил название в честь ещё живущего человека.
ЛЯР занимается созданием фабрики для производства сверхтяжелых элементов. Создание новых элементов — только первый шаг, важно также изучить их свойства, для чего необходимы надёжные методы получения в больших количествах. В 2022 году учёные установили рекорд: синтезировано более 238 атомов сверхтяжелых элементов. Удалось начать исследования химических свойств 112-го и 114-го элементов.
ОИЯИ известен не только ЛЯР и синтезом сверхтяжелых элементов. Более тридцати лет здесь работает ускоритель тяжелых ионов «Нуклотрон». В ядрах тяжелых ионов много протонов и нейтронов, а значит и кварков, из которых они состоят. Столкновение таких ядер позволяет изучать свойства ядерного вещества. Сейчас на базе этого ускорителя создается новый еще более мощный — NICA, вошедший в число шести мегасайнс-проектов, поддержанных правительством Российской Федерации. Начало работы NICA, которое ожидается в ближайшем будущем, сделает его уникальной установкой мирового масштаба. На нём будут изучать ядерную материю и её превращения в сильно сжатом состоянии, встречающееся только в таких экзотических космических объектах, как нейтронные звезды или ядра сверхновых звезд.
В список мегасайнс-проектов помимо NICA вошли ещё несколько ускорителей. В Новосибирске Институт ядерной физики Сибирского отделения РАН планирует построить Супер чарм-тау фабрику.
Это будет ускоритель электронов и позитронов, столкновение которых изучат здесь. Главная цель проекта — получение и подробное изучение тау-лептонов, очень тяжелых «братьев» электронов, открытых ещё в 1975 году, но до сих пор практически не исследованных.
В Институте ядерной физики СО РАН функционирует несколько электрон-позитронных ускорителей меньшего размера, на которых проводятся эксперименты, иногда приводящие к неожиданным результатам. Например, наблюдения за превращением сталкивающихся электрона и позитрона в пионы выявили повышенную вероятность такого преобразования по сравнению с измерением других групп. Причины пока не ясны, возможно, это связано с неизвестными науке частицами.
Электронные синхротроны — источники яркого рентгеновского излучения, позволяют исследовать атомную структуру материалов, биологические молекулы и действующие вещества лекарственных препаратов. В России отсутствуют синхротронные источники современного уровня. Крупнейший из работающих — Курчатовский источник синхротронного излучения (КИСИ) в Москве, спроектирован еще в конце 1980-х годов. Одним из мегасайнс-проектов стал новый синхротронный источник СКИФ (Сибирский кольцевой источник фотонов), строительство которого ведется в Кольцово под Новосибирском. Как и КИСИ, этот проект разрабатывается и реализуется в первую очередь усилиями Института ядерной физики СО РАН, ведущего российского центра в области электронных ускорителей.
Специалисты Института ядерной физики Сибирского отделения Российской академии наук принимают активное участие в строительстве комптоновского источника гамма-квантов с рекордной светимостью в Национальном центре физики и математики под Саровом. В открытии источника сможет быть изучено взаимодействие фотонов с атомными ядрами.
В Гатчине, в Петербургском институте ядерной физики (ПИЯФ), входящем в состав Курчатовского института, скоро запустят мегасайнс-проект под названием ПИК. Это исследовательский ядерный реактор для получения потоков нейтронов. Нейтронное излучение, как и рентгеновское, используется для изучения веществ и молекул. Уникальность нейтронов в том, что позволяют определить присутствующие атомы в веществе. Кроме того, у них другая проникающая и поглощающая способность, поэтому нейтроны и рентген могут дополнять друг друга в исследованиях.
В медицине ускорители применяются помимо фундаментальной физики и материаловедения. Например, с помощью ускоренных протонов удаляют раковые опухоли методом протонной лучевой терапии. Метод подобен рентгенотерапии, но протоны могут проникнуть глубоко в вещество и доставлять дозу облучения на заданную глубину. Это позволяет применять метод даже при отсутствии прямого доступа к опухоли. В России такие операции проводят в Гатчине на базе ПИЯФ, в Троицке на базе Института ядерных исследований РАН и в Протвино на базе филиала Физического института РАН.
Мюонография — необычное приложение ядерных технологий. Мюоны — частицы, подобные электронам, но более тяжелые, поступают к нам из космоса и могут пролетать сквозь большие объекты, немного отклоняясь от прямой траектории при наличии полостей внутри.
Это позволяет находить магмавые резервуары внутри вулканов, что важно для предсказания их извержений. В последние годы мюонографию применяют также для исследования объектов культурного наследия. Например, мюоны позволили обнаружить в одной из египетских пирамид неизвестную комнату. В России мюонографию развивают в ИЯИ РАН, где показали, как с ее помощью можно исследовать верхние слои атмосферы и определять их температуру. Коллектив ученых из ФИАН, МИСиС, МИФИ и МГУ обнаружил неизвестные пустые комнаты в подвалах Свято-Троицкого Данилова монастыря в Переславле-Залесском, используя мюонографию.
Получить энергию из ядер плазмы.
В России традиционно развивается направление исследований плазмы – состояния вещества при высоких температурах, когда электроны отделяются от атомов. Исследования этой области подстегивались интересом к управляемому термоядерному синтезу и тем, что в таком состоянии находится вещество звезд, межзвездного газа и верхних слоев атмосферы планет.
Термоядерный синтез — это процесс получения энергии при соединении ядер, как это происходит в звездах. Однако для этого необходимо нагреть топливо до более чем 150 миллионов градусов и поддерживать его в таком состоянии длительное время. При таких температурах вещество переходит в плазму, удерживание которой возможно с помощью мощных магнитных полей. Самым эффективным устройством для удержания плазмы считается токамак — устройство, предложенное в СССР. В нем плазма циркулирует по кругу в форме жгута, а ее удержание осуществляется системой электромагнитов. Для достижения положительного выхода энергии требуется строительство токамака огромных размеров — более 10 метров в диаметре. В настоящее время во Франции активно строится Международный экспериментальный термоядерный реактор ITER с участием широкой коллаборации, но первая плазма в нем ожидается не раньше 2035 года.
В проекте ITER Россия выполняет важную роль. Здесь разрабатывают материалы для внутренних стенок камеры, способные выдерживать огромные потоки тепла и выбросы горячей плазмы, а также производят сверхпроводящие магниты и гиротроны — мощные микроволновые излучатели для нагрева плазмы.
В рамках исследовательской программы ITER Россия проводит эксперименты на классических токамаках Т-15 МД в Курчатовском институте и Т-11М в ТРИНИТИ. Исследуются также новые идеи магнитного удержания плазмы. Появление мощных сверхпроводящих магнитов позволило создать более компактные версии токамаков — сферомаки, форма плазмы которых близка к сферической. Глобус-М2 в Санкт-Петербурге, в ФТИ Иоффе, был запущен в 2018 году. В 2022 году на нем впервые достигли температур, близких к термоядерным. В Институте общей физики РАН действует усложненный вариант тороидальной ловушки — стелларатор Л-2М. Его особенность — более сложная система магнитных катушек, извивающих плазменный шнур винтом для большей устойчивости работы.
В дополнение к кольцевым ловушкам, где плазма движется по кругу, исследуют и ловушки с магнитными стенками, отражающими частицы плазмы. Такие ловушки считаются открытыми из-за невозможности сделать магнитные стенки полностью непроницаемыми. В Новосибирске на базе ИЯФ СО РАН функционирует Газодинамическая ловушка — одна из самых крупных современных систем такого типа. Учёные преодолели ряд проблем, связанных с открытыми ловушками, и продемонстрировали потенциал этого направления в качестве основы для термоядерных реакторов будущего.
Исследования плазмы охватывают сферы, помимо термоядерных реакторов. Плазма применяется для получения ультрафиолетового и рентгеновского излучения, для проведения химических реакций, а низкотемпературная плазма используется в медицине. В России исследования ведутся во многих центрах, среди которых ФИАН, ИЯФ СО РАН, ФТИ Иоффе, Институт прикладной физики РАН в Нижнем Новгороде.
Лазеры: превосходство по силе, точности, стабильности.
Традиционно сильным направлением для российских ученых является физика лазеров и их взаимодействия с веществом.
Впервые принцип лазерной генерации был реализован для волн микроволнового диапазона, за что Нобелевская премия была вручена, среди прочих, советским физикам Николаю Геннадьевичу Басову и Александру Михайловичу Прохорову.
После создания в США в 1960 году первого лазера его воспроизвели в СССР практически сразу в нескольких местах: сильные лазерные школы возникли в Москве, Санкт-Петербурге, Новосибирске, Нижнем Новгороде и других городах.
С лазерами связана и Нобелевская премия Жореса Ивановича Алферова, который, работая в ФТИ Иоффе, придумал технологию изготовления эффективных лазерных излучателей на основе полупроводников.
Лазерные технологии позволили создавать источники мощного излучения, которое можно использовать для запуска термоядерных реакций. В Национальном центре лазерного термоядерного эксперимента в США, после десяти лет неудач и доработок, в 2022 году удалось преобразовать 2 мегаджоуля энергии излучения 192 лазеров в 3 мегаджоуля энергии термоядерного синтеза, впервые достигнув положительного выхода. Аналогичная установка построена несколько лет назад во Франции. В России лазерным термоядом занимается Российский федеральный ядерный центр ВНИИЭФ в Сарове, где строят лазерную систему УФЛ-2М с суммарной энергией импульсов чуть меньше 3 мегаджоулей.
Создание мощных лазерных систем также направлено на достижение рекордно высокой мощности. Мощность — это количество энергии, передаваемое за единицу времени, поэтому для ее увеличения применяют сверхкороткие импульсы длительностью всего 20–30 фемтосекунд (1 фемтосекунда равна 10⁻¹⁵ секундам). –15Несмотря на то, что энергия в них меньше, чем в лазерах для термоядерного синтеза — не более десятка джоулей, мощность достигает значительных значений, исчисляемых несколькими петаваттами. 15Лазерные импульсы преобразуют вещество в микроускорители заряженных частиц с огромным ускорением. Например, лазерные ускорители электронов могут получать частицы такой же энергии, что и традиционные ускорители длиной пол-километра, но в канале всего 10 см. Лазерный ускоритель может стать источником яркого рентгена, а также протонов, нейтронов и позитронов, то есть применяться в материаловедении, молекулярной биологии и медицине так же, как и традиционные ускорители.
В Нижегородском институте физики РАН России в 2021 году лазер PEARL достиг наибольшей мощности излучения – 1,5 ПВт. Это пока шесть раз меньше мирового рекорда. В работе использована стандартная схема генерации и оригинальная разработка компрессии после компрессора, которая укоротила импульс несколько раз и повысила его мощность.
Планируется построить мегасайнс-проект XCELS в НЦФМ вблизи Сарова. В проекте 12 лазеров мощностью по 50 ПВт сфокусируют излучение в одну точку, достигая рекордной мощности 600 ПВт. Теория предсказывает, что при такой концентрации энергии излучение начнет взаимодействовать с квантовыми флуктуациями вакуума. В результате лазерный импульс должен превратиться в поток электронов и позитронов. Изучение этого процесса позволит узнать больше о строении нашего мира на микроуровне.
Лазер может использоваться для получения излучения различных диапазонов, недоступных для прямого генерации. В промежутке между микроволновым излучением и видимым светом находится терагерцовый (ТГц) диапазон, где до сих пор не созданы хорошие и дешевые излучатели. Подобно рентгеновскому излучению, ТГц может проходить сквозь тела, позволяя делать их снимки, но не является ионизирующим и потому безопаснее.
Можно получать ТГц импульсы, облучая короткими мощными лазерными импульсами специальные мишени, где образуются электрические токи, излучающие ТГц импульсы, подобно микроантеннам. В 2021 году в ФИАН создали простой источник в близком к ТГц диапазоне: фемтосекундные лазерные импульсы проходили сначала через воздух с образованием плазменных нитей, а затем облучали кристаллы тиогаллата лития. Ученые Института сверхвысокочастотной полупроводниковой электроники РАН совместно с другими институтами исследуют возможности сапфировых оптических элементов для улучшения ТГц излучателей. Самые мощные ТГц импульсы получают в Объединенном институте высоких температур РАН, где используют мишени в виде органических кристаллов.
В лазерной физике современное направление — сверхточные измерения времени. Лазерные технологии позволили построить самые точные часы на основе атомных переходов. При облучении лазерным импульсом электроны в атоме совершают колебания, период которых известен с высокой точностью. Измеряя число колебаний с помощью лазера, можно измерять промежутки времени. Такие технологии развивают в ФИАН. Последние достижения: демонстрация рекордно низкой погрешности измерения в оптических часах на атомах тулия, перспективных для создания транспортируемых часов из-за высокой устойчивости атома тулия к внешним воздействиям.
Наноструктуры для управления светом
Новое направление исследований связывает свет с микро- и наноструктурами на поверхности или внутри вещества. За последние 10–20 лет это направление бурно развивается из-за появления технологий изготовления наноструктур с высокой точностью. Иногда его называют нанофотоникой, а в случае металлических микроструктур — наноплазмоникой. Вещества с наноструктурами иногда называют метаматериалами, потому что подбирая форму и размер структур, можно создавать материалы с заданными свойствами, в том числе теми, которых нет в природе.
В России ведущие коллективы работают в области нанофотоники в МФТИ, ИТМО, Сколтехе, МГУ, ФИАН, Институте спектроскопии РАН и других центрах.
Математическое описание света, захваченного микроструктурами или распространяющегося вдоль них, оказалось очень близким к моделям атомного строения кристаллов и других твердых тел. В результате проведены аналогии между столь разными системами, и из физики твердого тела позаимствовали многие идеи для нанофотоники.
В 2022 году в ИСАН провели первые эксперименты в области топологической фотоники. В твердых телах давно изучают топологические изоляторы — вещества с необычной электронной структурой, которые внутри являются изоляторами (не проводят ток), но на поверхности у них тонкий слой, где ток протекает практически без сопротивления. Несколько лет назад предложили использовать подобный эффект в фотонике, создавая метаматериалы, где свет распространяется только по краю, при этом почти без потерь и рассеяния. Удалось реализовать это группе из ИСАН.
Умение контролировать свойства метаматериалов в широком диапазоне значений важно для исследователей. В связи с этим ученые разыскивают новые виды подходящих наноструктур. Например, группа из МФТИ, ИТМО и МГУ предложила использовать усеченные конусы в качестве таких структур. В отличие от традиционных цилиндров или шариков, усеченные конусы демонстрируют более разнообразное поведение. Изменяя размеры частей такого конуса, можно получать материалы, поглощающие свет полностью, или наоборот абсолютно прозрачные, или, например, «поворачивающие» световой луч на 90 градусов.
В районе абсолютного нуля: ультрахолодные атомы в ловушках.
К лазерной оптике примыкает современное направление — охлаждение атомов в оптических ловушках до сверхнизких температур. Этот метод почти полностью останавливает движение атомов, понижая температуру до миллиардных и триллионных долей кельвина (1 кельвин равен 1 °C, но 0 кельвин соответствует абсолютному нулю).
Лазерно-охлажденные атомы изучают в России в ряде организаций: ИСАН, ОИВТ РАН, ФИАН, СПбПУ и других. Наинизшие температуры удалось достичь в лаборатории ИПФ РАН — всего 10 нанокельвин. –8 кельвин).
Эти системы применяют во многих исследованиях. Например, атомы в ловушке могут служить элементарными вычислительными элементами — кубитами — для квантовых вычислений. В 2023 году в ФИАН построили первую в России 4-кубитную систему на этой основе.
Ультрахолодную плазму можно получить из ультрахолодных атомов с помощью дополнительного излучения. В отличие от обычной плазмы, имеющей высокую температуру, эта плазма проще для изучения, так как многие процессы в ней замедлены из-за низкой температуры и малого числа атомов в ловушке. В ОИВТ РАН впервые в мире удалось создать непрерывно существующую такую плазму. Предыдущие исследования подобного рода проводились импульсным режимом, что затрудняло измерения.
Атомы в оптических ловушках применяют для фундаментальных исследований квантовых явлений при низких температурах. Например, известно, что многие металлы при охлаждении становятся сверхпроводящими, а в ИПФ РАН подобный переход продемонстрирован для атомов лития.
Электроника XXI века
Многие физические исследования посвящены поведению электронов в разных веществах и искусственных структурах. Ранее такие работы стали основой для развития электроники и создания множества устройств. Сейчас ученые стремятся открыть новые эффекты и найти способы передачи информации в электронных системах.
Спинтроника — быстро развивающаяся область, которая вместо использования электрического тока для передачи сигнала обращается к спину электрона. В отличие от обычной электроники, где сигнал передается зарядом электрона, в спинтронике используются магнитные поля для управления спином, что является более эффективным методом.
В России тематикой, близкой к данной, занимаются в большинстве крупных физических центров. Недавние достижения включают разработку новых технологий получения карбида кремния для спинтроники в Институте проблем машиноведения РАН и создание магнитных наноструктур для спинтроники с рекордными характеристиками в Институте физики металлов УрО РАН. Учёные ФИАН обнаружили, что добавление атомов церия в кристаллы иттрий-алюминиевого граната обеспечивает электронам рекордно широкий спиновый резонанс, упрощая управление спинами с помощью лазеров вместо магнитных полей. Специалисты Курчатовского института создали универсальный интерфейс между кремнием и кристаллическими оксидами, перспективными для спинтроники. Данная технология облегчает и удешевляет выращивание этих структур.
В 2000-е годы открытие Андрея Гейма и Константина Новоселовых — выпускников МФТИ, работавших в Манчестерском университете — вызвало большой интерес. Открытие заключалось в методе получения графена — листа из углерода толщиной в один атом. Это дало начало развитию физики двумерных материалов. Сейчас такие одноатомные листы получают также из бора, кремния, фосфора, соединений серы или селена с некоторыми металлами и многих других веществ. Часто у таких листов уникальные свойства: сверхмалое сопротивление электрическому току, сверхвысокая теплопроводность, повышенная жесткость.
В исследованиях участвуют также российские физики. Например, в 2022 году специалисты ИТМО совместно с коллегами из Южной Кореи научились управлять оптоэлектронными свойствами двух близко расположенных одноатомных листов селенида молибдена и вольфрама путём изменения расстояния между ними. Оптоэлектронные устройства обеспечивают эффективную связь между светом и электроникой, что позволит создать сверхбыстрые оптические процессоры. Сотрудники МФТИ исследовали другой перспективный оптоэлектронный материал — слой графена на поверхности нитрида бора и обнаружили аномально высокую его способность поглощать свет, что может быть важно при создании детекторов света или сенсоров. В 2023 году группа из Курчатовского института и ИОФ РАН смогла разместить графен на поверхности кремния с вкраплениями микромагнитов на основе европия. Такие двумерные магнитные системы позволяют управлять спином электронов с высокой точностью и востребованы в упомянутой выше спинтронике.
Не сопротивляясь электрическому току
Много исследований в мире и в России посвящено изучению сверхпроводимости. Несмотря на то что явление резкого снижения сопротивления многих веществ при понижении температуры было открыто более ста лет назад, для достижения сверхпроводимости долгое время требовалось охлаждать их до температуры жидкого гелия (около –270 °C). В конце 1980-х годов произошёл прорыв: был открыт новый класс сверхпроводников на основе купратов, которые переходили в сверхпроводящее состояние при значительно более высокой температуре — около –150 °C. Их можно охлаждать более дешевым жидким азотом. Практически все эти материалы оказались нетехнологичными: легко разрушались или теряли сверхпроводящие свойства.
Искатели продолжают поиски, а последние годы принесли большие успехи в области сверхпроводимости соединений водорода с другими элементами — гидридов. Для достижения этого приходится помещать образцы под давление миллионы атмосфер. Тем не менее температура перехода в сверхпроводящее состояние достигла комнатной: для соединения водорода, серы и углерода сверхпроводимость наблюдалась при 15 °C и давлении около 3 миллионов атмосфер. Существует надежда на то, что в недалеком будущем будут найдены способы получить такой же результат при более низких давлениях.
В России исследование сверхпроводимости гидридов ведут в ИЯИ РАН и Институте кристаллографии РАН (ИК РАН). Ученые этих институтов синтезировали различные соединения водорода с железом, где обнаружили сверхпроводимость. Вместе со Сколковским институтом науки и технологий (Сколтехом) учёные ИК РАН получили гидриды иттрия и лантана с температурой сверхпроводящего перехода около –20 °C. Численное моделирование, предсказывающее сверхпроводимость в различных материалах, играет важную роль в этих исследованиях. Мировые лидеры в этой области работают сейчас в Сколтехе и МФТИ.
Традиционные сверхпроводники сохраняют актуальность благодаря возможности создания квантовых устройств. Например, микрокольца из сверхпроводников могут служить кубитами — элементами квантовых компьютеров, что изучается в МИСиС и Российском квантовом центре. Также при совмещении сверхпроводников с другими материалами можно создавать специальные электронные устройства. Например, сотрудники ДВФУ продемонстрировали применение структур «сверхпроводник / ферромагнетик» как энергонезависимых перезаписываемых логических схем для вычислений с минимальным энергопотреблением.
В ФИАН изучают новые материалы — магнитные сверхпроводники, чьё существование считалось невозможным. Открытые в 2016 году сверхпроводники сложного состава, включающие атомы мышьяка, железа и европия, показывают одновременно сверхпроводимость и ферромагнетизм. В этих веществах структура материала слоистая: сверхпроводящие слои арсенида железа чередуются с слоями ферромагнитного европия. Такой тип веществ может быть использован в спинтронике.
О чем еще мы не рассказали
Наш небольшой текст не позволяет охватить все исследования России, ни упомянуть все институты и университеты, участвующие в них. Не обсуждаются физические методы в биологии и медицине, геофизические исследования молний, волн на воде, аэрозолей атмосферы или влияния солнечной активности на околоземное пространство. В России создают новые источники микроволнового излучения, изучают квантовые эффекты в полупроводниках, исследуют свойства вещества при сверхвысоких давлениях и многое другое. Любознательный читатель сможет найти информацию об этом в научно-популярных изданиях.
Результаты социологических исследований российской науки показывают сохранение физики как главного научного направления в России, как и в XX веке. Широкая сеть взаимосвязанных исследовательских центров, простирающаяся от Калининграда до Владивостока, позволяет проводить работы мирового уровня. Размер сети все еще недостаточен для охватить все современные направления физики, а финансирование не всегда обеспечивает закуп необходимого оборудования. Тем не менее российские физики играют заметную роль в мировой науке. Реализация новых проектов позволит этой роли стать еще более значимой.
Публикация осуществлена при финансировании, предоставленном Министерством науки и высшего образования Российской Федерации в рамках федерального проекта «Популяризация науки и технологий» под номером 075-15-2024-571.