Источник: газета РАН «Поиск»

Второй раз подряд премия имени академика А.Ф. Иоффе — научная награда РАН за выдающиеся работы в области физики — присуждается ученым Института физики полупроводников СО РАН: в 2020 году ее получил заведующий лабораторией теоретической физики Александр Чаплик, в 2023-м — сотрудник той же лаборатории Матвей ЭНТИН. Доктору физико-математических наук М. Энтину премия присуждена за цикл работ «Теория фотогальванического эффекта в средах без центра инверсии», заложивших основу новой области физики и нового метода исследования твердых тел. Корреспондент «Поиска» встретился с награжденным.

Главный научный сотрудник ИФП СО РАН доктор физико-математических наук Матвей Вульфович Энтин (фото Владимира Трифутина)

— Матвей Вульфович, поздравляю Вас с наградой! Премия им. А.Ф.Иоффе присуждается раз в три года, и количество ее лауреатов в Вашей лаборатории доказывает высокий уровень сибирских исследований. Расскажите, пожалуйста, в чем суть работ, отмеченных премией?

— Я бы проиллюстрировал наши исследования детским рисунком. Дело в том, что на мысль о возможности возникновения фотогальванического эффекта за счет асимметрии электрон-фотонного взаимодействия меня навел… вибрационный транспортер. Будучи учеником 9-го класса, я проходил практику на заводе, где меня восхитило одно устройство, — сплошная металлическая лента, к которой под углом присоединены вибраторы. Они вибрируют, и детали, лежащие на ленте, едут вверх по транспортеру. Иными словами, возвратно-поступательное движение вибратора преобразуется в поступательное движение деталей.

Автор иллюстрации М.В. Энтин

В 1970-е годы в США появилась статья А.М. Гласса, проводившего эксперименты с ниобатом лития. Он установил, что при освещении этого сегнетоэлектрика в нем возникает незатухающий электрический ток. Пока идет свет, течет ток. Это и можно считать открытием фотогальванического эффекта в полупроводниках. В ниобате лития, как в любом материале сегнетоэлектрического класса, есть спонтанная поляризация. Она, можно сказать, является стрелкой, указывающей, в каком направлении течет ток.

В новосибирском Академгородке подобными исследованиями занимались две группы: Виктора Белиничера и Бориса Стурмана из Института автоматики и электрометрии и наша. Помню, мы с Виктором Белиничером часами гуляли по вечернему Академгородку, обсуждали механизм фотогальванического эффекта, который оказался нетривиальным.

Виктор Белиничер и Борис Стурман начали рассчитывать одну конкретную модель, а мы с соавторами Эммануилом Баскиным, Львом Магариллом и Мироном Блохом — другую. И тут-то я вспомнил о вибрационном транспортере. Пришла мысль, что необходимым и достаточным условием для возникновения фотогальванического тока являются наличие неравновесности и возможность построения двух векторов — электрического поля световой волны из какого-то тензора, относящегося к кристаллу. Из теории групп следовало, что это тензор третьего ранга, без центра инверсии. Так была сформулирована идея о фотогальваническом эффекте в средах без центра инверсии, где направление фототока зависит от поляризации излучения. Эти работы были сделаны в 1977-1978 годах.

Вскоре я поехал на семинар в Ленинград докладывать результаты. И нашей работой очень заинтересовалась группа исследователей из Физико-технического института им. А.Ф.Иоффе — Григорий Пикус и Еугениюс Ивченко. Они построили модель циркулярного фотогальванического эффекта, взяв в качестве материала теллур. Этот эффект иллюстрирует вторая картинка: у машины крутятся колеса (аналог круговой поляризации), а она движется поступательно (аналог тока).

Экспериментаторы нашего института, в частности, Александр Терехов и Виталий Альперович, стали проверять теорию фотогальванического эффекта на примере материала без центра инверсии — арсенида галлия. И появление такого тока было зафиксировано. А затем стали изучать механизмы возникновения электрического тока, направление которого зависит от поляризации света. Сегодня созданное с нашим участием направление достаточно активно исследуется в физике полупроводников и в России, и за рубежом.

— А когда Вы решили заниматься теоретической физикой? Знаю, что среди Ваших учителей был ассистент Макса Борна и соратник Льва Ландау Юрий Румер.

— Когда я в 1962 году поступил в Новосибирский государственный университет, я уже хотел заниматься теоретической физикой, но другой областью — физикой элементарных частиц. Я был довольно продвинутым студентом, на первом семестре прочитал курс Ландау и Лифшица. И решил перескочить через курс. Деканом у нас тогда был Роальд Зиннурович Сагдеев. Я рассказал ему о своих планах. Он пригласил меня участвовать в его семинаре по теории плазмы и велел мне сдать «теорминимум» Ландау. Так я попал в теоретики. Со мной вместе студентами у Роальда Сагдеева были такие замечательные теоретики, как Алик Галеев, Володя Захаров и Алик Фридман, они учились несколькими курсами старше и все впоследствии стали академиками. Мне Роальд Зиннурович поручил построить теорию радиоизлучения атомного взрыва. Но эта работа ничем не кончилась — Роальд Сагдеев потерял к ней интерес. Я полагаю, что люди, реально занятые в атомном проекте, к этому времени давно уже все расчеты сделали.

В начале 1964 года ко мне обратился Юрий Борисович Румер и предложил заниматься элементарными частицами. Я с радостью согласился — это была тематика, к которой я стремился еще в школе. Юрий Румер был яркой личностью, легендой Академгородка, другом Ландау, человеком, работавшим в Геттингене, сидевшим в шарашке вместе с Туполевым и Королёвым. (Когда Королёв приехал в Новосибирск, он разыскал Юрия Борисовича и пошел с ним по академическому начальству: «Пусть знают, кто такой Румер».) Но с Юрием Румером у меня работа не сложилась: он предложил мне заниматься теорией групп для элементарных частиц, что было далеко от моих интересов. И меня позвал к себе Валерий Леонидович Покровский, заведовавший лабораторией в Институте радиофизики и электроники, который возглавлял Юрий Румер. Он предложил мне заняться изучением твердых тел, что и положило конец моим метаниям.

Начало работы у В.Покровского тоже было непростым. В течение трех месяцев я почти ежедневно приходил в лабораторию и пытался обсудить с ним свою тему. Но он в это время занимался с Георгием Заславским, которого я тоже знал по семинару у Сагдеева, исследованием электронной структуры неупорядоченных систем. Они были так увлечены своей работой, что не обращали на меня внимания. Постепенно я стал встревать в их научные обсуждения. В итоге Валерий Леонидович предложил мне и Льву Магариллу, моему приятелю и однокурснику, изучить один предельный случай, который они с Заславским не разобрали в своем исследовании. Эта работа и стала моей первой публикацией. Стоит отметить, что в 1977 году за фундаментальные теоретические исследования по этой тематике получил Нобелевскую премию британский физик Невилл Фрэнсис Мотт. Так что работы сибирских физиков всегда были на мировом уровне.

Беседу вела Ольга КОЛЕСОВА,
Материал опубликован на сайте «Поиска» и в печатной версии газеты