Сэр Андрей Константинович Гейм бол Хатан хааны нийгэмлэгийн гишүүн, Манчестерийн их сургуулийн гишүүн, Орос гаралтай Британи-Нидерландын физикч юм. Константин Новоселовтой хамт 2010 онд графен дээр хийсэн ажлынхаа төлөө физикийн салбарт Нобелийн шагнал хүртжээ. Тэрээр одоогоор Региус профессор бөгөөд Манчестерийн их сургуулийн Мезо-шинжлэх ухаан, нанотехнологийн төвийн захирал юм.
Андрей Гейм: намтар
10/21/58-нд Константин Алексеевич Гейм, Нина Николаевна Байер нарын гэр бүлд төрсөн. Түүний эцэг эх нь Герман гаралтай Зөвлөлтийн инженерүүд байжээ. Геймийн хэлснээр түүний ээжийн эмээ еврей хүн байсан бөгөөд овог нь еврей хүн шиг сонсогддог тул тэрээр антисемитизмд нэрвэгджээ. Тоглоом нь Владислав ахтай. 1965 онд түүний гэр бүл Нальчик руу нүүж, тэнд англи хэлээр мэргэшсэн сургуульд суралцжээ. Сургуулиа онц дүнтэй төгсөөд хоёр ч удаа MEPhI-д орох гэж оролдсон боловч хүлээж аваагүй. Тэгээд Москвагийн Физик технологийн дээд сургуульд хүсэлтээ өгөөд энэ удаад амжсан. Түүний хэлснээрТүүний хэлснээр, оюутнууд маш шаргуу хичээллэдэг байсан - дарамт нь маш хүчтэй байсан тул хүмүүс ихэвчлэн хичээлээ тасалж, орхиж, зарим нь сэтгэлийн хямрал, шизофрени, амиа хорлодог байсан.
Академик карьер
Андрей Гейм 1982 онд дипломоо авч, 1987 онд Черноголовка дахь Оросын ШУА-ийн Хатуу биетийн физикийн хүрээлэнд металлын физикийн ухааны докторын зэрэг хамгаалсан. Эрдэмтний хэлснээр тухайн үед тэрээр энэ чиглэлийг баримтлахыг хүсээгүй, эгэл бөөмсийн физик, астрофизикийг илүүд үздэг байсан ч өнөөдөр сонголтдоо сэтгэл хангалуун байгаа гэнэ.
Гэйм Оросын ШУА-ийн Микроэлектроник технологийн хүрээлэн, 1990 оноос хойш Ноттингем (хоёр удаа), Бат, Копенгагены их сургуулиудад судлаачаар ажиллаж байсан. Түүний хэлснээр тэрээр гадаадад судалгаа хийж, улс төр хийхгүй байж болох тул ЗХУ-аас гарахаар шийдсэн.
Нидерландад ажиллаж байна
Андрей Гэйм 1994 онд Ниймегенийн их сургуульд туслах профессороор ажиллаж, мезоскопийн хэт дамжуулалтыг судалж байхдаа анхны орон тооны албан тушаалаа авчээ. Дараа нь тэрээр Голландын иргэншил авсан. Түүний төгсөлтийн оюутнуудын нэг нь түүний судалгааны гол хамтрагч болсон Константин Новоселов юм. Гэсэн хэдий ч Geim-ийн хэлснээр түүний Нидерланд дахь эрдэм шинжилгээний карьер нь тийм ч хэцүү байсангүй. Түүнд Ниймеген, Эйндховен зэрэг сургуульд профессор цол олгох санал тавьсан ч Голландын эрдэм шинжилгээний тогтолцоо хэт шаталсан, өчүүхэн улс төржилтөөр дүүрэн, ажилтан бүр тэгш эрхтэй Британийнхаас тэс өөр гэж үзээд татгалзсан юм. Гэм хожим Нобелийн лекцэндээ энэ байдал нь бага зэрэг сюрреалист байсан, учир нь түүнийг их сургуулийн хананы гадна удирдагч, бусад эрдэмтэд зэрэг хаа сайгүй халуун дотноор угтан авч байсан гэж хэлсэн.
Их Британи руу нүүж байна
2001 онд Гэм Манчестерийн их сургуулийн физикийн профессороор ажиллаж, 2002 онд Манчестерийн Мезо-шинжлэх ухаан, нанотехнологийн төвийн захирал, профессор Лангворти нараар томилогдсон. Түүний эхнэр, олон жилийн хамтран зүтгэгч Ирина Григорьева мөн Манчестер руу багшаар нүүжээ. Хожим нь Константин Новоселов тэдэнтэй нэгдсэн. 2007 оноос хойш Гэм нь Инженер, физикийн шинжлэх ухааны судалгааны зөвлөлийн ахлах зөвлөхөөр ажиллаж байна. 2010 онд Ниймегенийн их сургууль түүнийг Инновацийн материал ба нано шинжлэх ухааны профессороор томилсон.
Судалгаа
Game нь Манчестерийн их сургууль болон IMT-ийн эрдэмтэдтэй хамтран графен гэгддэг графитын атомуудын нэг давхаргыг тусгаарлах энгийн аргыг олсон. 2004 оны 10-р сард тус бүлэг Шинжлэх ухаан сэтгүүлд олж мэдсэнээ нийтэлжээ.
Графен нь нүүрстөрөгчийн давхаргаас бүрдэх ба атомууд нь хоёр хэмжээст зургаан өнцөгт хэлбэртэй байдаг. Энэ бол дэлхийн хамгийн нимгэн материалаас гадна хамгийн бат бөх, хамгийн хатуу материал юм. Уг бодис нь олон боломжит хэрэглээтэй бөгөөд цахиурын маш сайн хувилбар юм. Графены анхны хэрэглээний нэг нь уян хатан мэдрэгчтэй дэлгэцийг хөгжүүлэх явдал байж магадгүй гэж Geim хэлэв. Тэрээр шинэ материалыг патентлаагүй, учир нь энэ нь тодорхой зүйлийг шаарддагсалбарын хамрах хүрээ ба түнш.
Физикч биомиметик наалдамхай бодис бүтээж байсан бөгөөд энэ нь геккогийн мөчний наалдамхай байдлаас болж гекко тууз гэж нэрлэгддэг болсон. Эдгээр судалгаанууд эхний шатандаа байгаа хэдий ч ирээдүйд хүмүүс хүн аалз шиг таазанд авирч чадна гэсэн итгэл найдварыг хэдийнэ төрүүлж байна.
1997 онд Гэйм соронзлолын усанд үзүүлэх нөлөөг судалсан бөгөөд энэ нь усны шууд диамагнитийн левитацийн алдартай нээлтэд хүргэсэн бөгөөд энэ нь хөөрч буй мэлхийн үзүүлэнгийн ачаар олны танил болсон юм. Тэрээр мөн хэт дамжуулагч ба мезоскоп физик дээр ажиллаж байсан.
Судалгааны сэдвээ сонгохдоо Гэм олон хүн докторын зэрэг хамгаалах сэдвээ сонгоод дараа нь тэтгэвэрт гарах хүртлээ ижил хичээлээ үргэлжлүүлэх хандлагыг үл тоомсорлодог гэжээ. Тэрээр анхны бүрэн цагийн ажилдаа орохоосоо өмнө сэдвээ таван удаа сольсон нь түүнд их зүйлийг сурахад тусалсан.
2001 оны нэгэн нийтлэлдээ тэрээр өөрийн хайртай шишүүхэй Тишаг хамтран зохиогчоор нэрлэсэн байна.
Графеныг нээсэн түүх
2002 оны намрын нэгэн үдэш Андрей Гейм нүүрстөрөгчийн тухай бодож байв. Тэрээр бичил харуурын хувьд нимгэн материалаар мэргэшсэн бөгөөд туршилтын тодорхой нөхцөлд материйн хамгийн нимгэн давхарга хэрхэн ажиллаж болохыг гайхдаг. Монатомын хальснаас бүрдэх графит нь судалгаанд нэр дэвшигч байсан боловч хэт нимгэн дээжийг тусгаарлах стандарт аргууд нь түүнийг хэт халж, устгадаг. Тиймээс Game шинэ төгсөгчдийн нэг Да Жианг томилов. Нэг инч хэмжээтэй бал чулууны талстыг өнгөлж, аль болох нимгэн дээж, бүр хэдэн зуун атомын давхаргыг авахыг хичээ. Хэдэн долоо хоногийн дараа Жиан Петрийн аяганд нэг ширхэг нүүрстөрөгч авчирчээ. Микроскопоор шалгасны дараа Гэм түүнээс дахин оролдохыг хүсэв. Жиан болороос энэ л үлдлээ гэж хэлэв. Гэйм түүнийг уулыг арчиж элсэн элс авах гэж онигоогоор зэмлэж байх хооронд түүний ахмадын нэг нь хогийн сагсанд наалдамхай тал нь саарал, бага зэрэг гялалзсан бал чулууны үлдэгдлээр бүрхэгдсэн хуучин туузны бөөгнөрөл байхыг харав.
Дэлхийн лабораторид судлаачид туршилтын дээжийн наалдамхай чанарыг шалгахын тулд соронзон хальс ашигладаг. Бал чулууг бүрдүүлдэг нүүрстөрөгчийн давхаргууд нь сул наалддаг (1564 оноос хойш энэ материалыг цаасан дээр харагдахуйц ул мөр үлдээдэг тул харандаагаар ашигладаг) наалдамхай тууз нь масштабыг хялбархан салгадаг. Гэйм микроскопоор наалдамхай тууз байрлуулж, бал чулууны зузаан нь түүний урьд өмнө харж байснаас хамаагүй нимгэн болохыг олж мэдэв. Соронзон хальсыг нугалж, шахаж, салгаснаар тэр бүр нимгэн давхаргад хүрч чадсан.
Тоглоом анх удаа хоёр хэмжээст материалыг тусгаарлаж чадсан: атомын микроскопоор харахад зөгийн сархинагийг санагдуулам зургаан өнцөгт хавтгай тор шиг харагдах нүүрстөрөгчийн нэг атомын давхарга. Онолын физикчид ийм бодисыг графен гэж нэрлэсэн боловч өрөөний температурт авч болно гэж төсөөлөөгүй. Тэдэнд материал нь бичил харуурын бөмбөлөг болж задрах мэт санагдсан. Харин оронд нь графен нэгд нь үлдсэн гэдгийг Game харсанбодис тогтворжих үед долгион болдог онгоц.
Графен: гайхалтай шинж чанарууд
Андрей Гэм аспирант Константин Новоселовын тусламжийг авч, тэд өдөрт арван дөрвөн цагийн турш шинэ бодис судалж эхлэв. Дараагийн хоёр жилийн хугацаанд тэд хэд хэдэн туршилт явуулсан бөгөөд энэ хугацаанд тэд материалын гайхалтай шинж чанарыг олж мэдсэн. Өвөрмөц бүтэцтэй учир электронууд бусад давхаргын нөлөөнд авалгүйгээр тороор саадгүй, ер бусын хурдан хөдөлдөг. Графены дамжуулалт нь зэсээс хэдэн мянга дахин их байдаг. Тоглоомын анхны илчлэлт нь дамжуулалтыг хянах боломжийг олгодог цахилгаан талбайн дэргэд үүсдэг "талбайн нөлөө" -ийг ажиглах явдал байв. Энэ нөлөө нь компьютерийн чипэнд хэрэглэгддэг цахиурын тодорхойлогч шинж чанаруудын нэг юм. Энэ нь графен нь компьютер үйлдвэрлэгчдийн олон жилийн турш хайж байсан орлуулагч байж болохыг харуулж байна.
Таних зам
Game болон Константин Новоселов нар нээлтээ дүрсэлсэн гурван хуудас цаас бичжээ. Үүнийг Байгаль хоёр удаа няцаасан бөгөөд нэг тоймч хоёр хэмжээст тогтвортой материалыг тусгаарлах боломжгүй гэж хэлсэн бол нөгөө нь "шинжлэх ухааны хангалттай дэвшлийг" олж харахгүй байна. Гэвч 2004 оны 10-р сард Science сэтгүүлд "Атомын зузаантай нүүрстөрөгчийн хальс дахь цахилгаан талбайн нөлөө" гэсэн гарчигтай нийтлэл нийтлэгдсэн нь эрдэмтдэд гайхалтай сэтгэгдэл төрүүлсэн - тэдний нүдний өмнө уран зөгнөл бодит байдал болсон.
Нээлтүүдийн нуранги
Дэлхий даяарх лабораториуд Geim-ийн наалдамхай туузны техникийг ашиглан судалгаа хийж эхэлсэн бөгөөд эрдэмтэд графены бусад шинж чанарыг олж тогтоосон байна. Хэдийгээр энэ нь орчлон ертөнцийн хамгийн нимгэн материал байсан ч гангаас 150 дахин бат бөх байжээ. Графен нь резин шиг уян хатан, уртынхаа 120% хүртэл сунгах чадвартай болох нь батлагдсан. Филип Ким, дараа нь Колумбын их сургуулийн эрдэмтдийн судалгааны ачаар энэ материал нь урьд өмнө олдсоноос ч илүү цахилгаан дамжуулдаг болохыг тогтоожээ. Ким графеныг өөр ямар ч материал нь түүний атомын доорх хэсгүүдийн хөдөлгөөнийг удаашруулж чадахгүй вакуумд хийж, "хөдөлгөөнт" буюу цахилгаан цэнэгийн хагас дамжуулагчаар дамжин өнгөрөх хурд нь цахиураас 250 дахин хурдан болохыг харуулсан.
Техникийн уралдаан
2010 онд Андрей Гейм, Константин Новоселов нарын нээлтээс хойш 6 жилийн дараа тэд Нобелийн шагналыг хүртжээ. Тухайн үед хэвлэл мэдээллийнхэн графенийг "гайхамшигт материал" гэж нэрлэж, "дэлхийг өөрчилж чадах" бодис гэж нэрлэж байсан. Түүнд физик, цахилгааны инженерчлэл, анагаах ухаан, хими гэх мэт салбарын эрдэмтэн судлаачид хандсан. Графеныг батерей, уян дэлгэц, ус давсгүйжүүлэх систем, дэвшилтэт нарны зай, хэт хурдан микрокомпьютер зэрэгт ашиглах патентыг олгосон.
Хятадын эрдэмтэд дэлхийн хамгийн хөнгөн материал болох графен аэрогелийг бүтээжээ. Энэ нь агаараас 7 дахин хөнгөн - нэг шоо метр бодис ердөө 160 гр жинтэй. Графен болон нано гуурс агуулсан гелийг хөлдөөж хатаах замаар графен аэрогель үүсгэдэг.
Манчестерийн их сургууль руу,Гэм, Новоселов нарын ажиллаж байсан Их Британийн засгийн газар 60 сая долларын хөрөнгө оруулалт хийж, түүний үндсэн дээр Графены үндэсний хүрээлэнг байгуулсан нь тус улсыг дэлхийн шилдэг патент эзэмшигчид болох Солонгос, Хятад, АНУ-тай ижил түвшинд байлгах боломжийг олгосон. шинэ материал дээр суурилсан дэлхийн анхны хувьсгалт бүтээгдэхүүнийг бүтээхээр уралдана.
Хүндэт цол, шагнал
Амьд мэлхийн соронзон хөөргөх туршилт Майкл Берри, Андрей Гэм нарын хүлээж байсан үр дүнд хүрсэнгүй. Ig Nobel шагналыг 2000 онд
2006 онд Game Scientific American 50 шагналыг авсан.
2007 онд Физикийн хүрээлэн түүнийг Моттын нэрэмжит шагнал, медалиар шагнасан. Үүний зэрэгцээ Game Royal Society-ийн гишүүнээр сонгогдсон.
Game болон Новоселов нар 2008 оны Еврофизикийн шагналыг "нүүрстөрөгчийн нэг атомын давхаргыг нээн, тусгаарлаж, түүний гайхалтай электрон шинж чанарыг тодорхойлсоны төлөө" хуваалцсан. 2009 онд тэрээр Керберийн шагнал хүртсэн.
АНУ-ын Үндэсний Шинжлэх Ухааны Академиас 2010 оны Андре Гейм Жон Картигийн шагналыг "нүүрстөрөгчийн хоёр хэмжээст хэлбэр болох графенийг туршилтаар хэрэгжүүлж, судалсных нь төлөө"
олгосон.
Мөн 2010 онд тэрээр Хатан хааны нийгэмлэгийн зургаан хүндэт профессор цолны нэг болон "графен болон түүний гайхалтай шинж чанарыг хувьсгалт нээсэн" Хьюзийн медалиар шагнагджээ. Geim нь Делфтийн Технологийн Их Сургууль, ETH Цюрих, Их сургуулиудын хүндэт докторын зэрэг хүртсэнАнтверпен ба Манчестер.
2010 онд Голландын шинжлэх ухаанд оруулсан хувь нэмрийг нь үнэлэн Нидерландын арслан одонгоор шагнагджээ. 2012 онд шинжлэх ухаанд үзүүлэх үйлчилгээнийхээ төлөө Game бакалаврын баатруудад дэвшсэн. Тэрээр 2012 оны тавдугаар сард АНУ-ын Шинжлэх ухааны академийн гадаад корреспондент гишүүнээр сонгогдсон
Нобелийн шагналтан
Гаме болон Новоселов нар графен дээр анхдагч бүтээлээрээ 2010 оны Физикийн Нобелийн шагналыг хүртжээ. Шагналын талаар сонсоод Гэм энэ жил шагнал авна гэж төсөөлөөгүй бөгөөд ойрын төлөвлөгөөгөө өөрчлөх бодолгүй байгаагаа хэлэв. Орчин үеийн физикч графен болон бусад хоёр хэмжээст талстууд хүн төрөлхтний өдөр тутмын амьдралыг хуванцар шиг өөрчилнө гэж найдаж байгаагаа илэрхийлжээ. Энэхүү шагнал нь түүнийг Нобелийн шагнал болон Иг Нобелийн шагналыг нэгэн зэрэг хүртсэн анхны хүн болгосон юм. Лекц 2010 оны 12-р сарын 8-нд Стокгольмын их сургуульд болсон.
