Н. Белов - Алексей Васильевич Шубников (1887—1970)

• Название: Алексей Васильевич Шубников (1887—1970)
• Автор: Н. Белов
• Издательство: Наука
• Жанр: Научпоп
• Год: 1984

Книга посвящена жизни и творчеству выдающегося советского кристаллографа, основоположника и руководителя новейших направлений в отечественной науке о кристаллах, основателя и первого директора единственного в мире Института кристаллографии при Академии наук СССР академика Алексея Васильевича Шубникова (1887—1970). Классические труды ученого по симметрии, кристаллофизике, кристаллогенезису приобрели всемирную известность и открыли новые горизонты в науке. А. В. Шубников является основателем технической кристаллографии. Книга представляет интерес для физиков, кристаллографов, химиков, математиков, минералогов и для всех, кто интересуется кристаллами и наукой о твердом теле.

---

Разносторонняя научная деятельность в области кристаллографии, глубокий подход-к сущности явлений дали возможность А. В. Шубникову и его сотрудникам представить учение о кристаллах в новом аспекте, пронизанном единой идеей о кристалле как о физической среде, с одной стороны, и как об индивиде природы — с другой. Это новое учение о кристалле составляет содержание уже упомянутой книги «Основы кристаллографии» [134], представляющей также суммированный опыт преподавательской деятельности А. В. Шубникова.

Важный вклад в развитие кристаллохимии и рентгеноструктурного анализа внес выпуск в 1936 г. значительно дополненного и переработанного издания книги О. Гасселя [107]. Для развития исследований механических свойств кристаллов большую роль сыграл перевод М. П. Шаскольской книги Е. Шмидта и В. Боаса [121].

Таким образом, уже, в предвоенные годы были созданы основные разделы исследования кристаллов с единым целостным подходом к их изучению как индивидов природы, являющихся одновременно и средами. Активно развивался раздел практической кристаллографии, включавший организацию пьезокварцевого производства и технологические процессы выращивания и создания пьезоэлементов из кристаллов сегнетовой соли. В научном и организационном плане это выделяло кристаллографию как дисциплину, являющуюся основой новых производств.

Испытанием этого тезиса стала Великая Отечественная война. С первых ее дней для нужд фронта начали работать подразделения лаборатории по кварцу и сегнетовой соли. В ходе войны ученые лаборатории сумели не только проводить собственные оборонные работы, но и продолжать исследования в фундаментальных разделах кристаллографии. А. В. Шубников с привлечением группы сотрудников продолжал практические исследования пьезоэлектрических текстур. Г. Г. Леммлейн обобщил исследования по внешней и внутренней морфологии кристаллов- минералов и на примере кварца продемонстрировал технологическую важность секториального и зонарного его строения. Н. В. Белов с позиций кристаллохимического анализа указал пути совершенствования производства хромовой минометной стали. М. В. Классен-Неклюдова и А. К. Буров приступили к поиску новых легких высокопрочных материалов. Г. И. Дистлер начал работы по созданию поляризаторов и специальных светофильтров, которые позже были осуществлены на основе полимерных сред с наполнением их микрокристаллами различных металлов. Были созданы также молекулярные текстуры с поляризацией на дихроичных молекулярных комплексах, завершена разработка технологической методики по изготовлению кварцевых стабилизаторов по методу так называемого косого среза, давшая существенный экономический эффект. В 1943 г. за оборонные работы Кристаллографическая лаборатория была награждена Почетной грамотой и денежной премией.

Еще в период пребывания лаборатории в эвакуации в Свердловской области при поддержке академиков А. Е. Ферсмана, А. А. Байкова, В. А. Обручева и А. Ф. Иоффе был поставлен вопрос о преобразовании ее в Институт кристаллографии, что и было претворено в жизнь в 1944 г. Таким образом, идеи А. В. Шубникова о самостоятельности кристаллографии как научной дисциплины, находящейся на стыке математики, физики и химии, были реализованы и в организационном отношении. Так возник перцый в мире комплексный институт кристаллографии. Главной проблемой института стало восстановление зарождавшейся перед войной промышленности искусственного рубина. Начались и первые опыты по синтезу искусственного пьезокварца. Получили развитие работы, связанные с исследованием структуры кристаллов. В «синей книге» Н. В. Белова,[* Белов Н. В. Структура ионных кристаллов и металлических фаз. М.: Изд-во АН СССР, 1947. 236 с.] заложившей основы отечественной кристаллохимии, был дан полный перечень плотнейших упаковок с указанием их групп симметрии. В дальнейшем это было использовано при расшифровке сложнейших структур искусственных и природных соединений и предоставило фактический материал для перевода систематики минералов на структурную основу. Следует отметить, что и по истечении 30 с лишним лет эта книга сохраняет свое фундаментальное теоретическое значение и широко используется специалистами по физике и химии твердого тела.

А. В. Шубников. 1956 г.

Книга А. В. Шубникова «Пьезоэлектрические текстуры» [149] завершила двадцатилетний период теоретических и экспериментальных изысканий по распространению кристаллографического и симметрийного подхода к описанию непрерывных анизотропных сред. В расширенном варианте в соавторстве с И. С. Желудевым, В. П. Константиновой и И. М. Сильвестровой она вышла в свет в 1955 г. [198] и стала технологической основой для производства пьезокерамических изделий. В 1958 г. книга была переведена на французский язык [233].

Постепенно начали возникать новые подразделения Института кристаллогафии. Появилась лаборатория электронографии, возглавляемая 3. Г. Пинскером. Были начаты работы по структурной электронографии: исследования по физике рассеяния электронов применительно к нуждам электронографического структурного анализа. Обобщения даны в монографиях 3. Г. Пинскера «Дифракция электронов» и Б. К. Вайнштейна «Стуктурная электронография», получивших широкое распространение в СССР и за рубежом. К настоящему времени в лаборатории определено свыше 150 структур, ранее не известных либо требовавших уточнения, в особенности по локализации легких атомов. Заслугой лаборатории является также и то, что ею разработана соответствующая отечественная электронографическая аппаратура.

Для изучения оптических свойств кристаллов организуется специальная лаборатория кристаллооптики с целью исследования оптических монокристаллов, однородности искусственных кристаллов и физической природы воздействия примесей на их свойства. Одним из первых объектов был искусственный рубин, совершенствование технологии изготовления которого немыслимо без применения оптических методов.

В работах по росту кристаллов активно исследуется влияние ультразвука как средства управления процессом роста. Результаты этих работ обобщены в монографии А. П. Капустина.[* Капустин А. П. Влияние ультразвука на кинетику кристаллизации. М.: Изд-во АН СССР, 1962. 85 с.]

Работы по первым опытам получения искусственного кварца обобщены Н. Н. Шефталем в его монографии 1955 г. Выполняется цикл работ по спиральному росту кристаллов, выращиванию кристаллов для ядерной физики и инфракрасной техники.

Велика и ответственна роль Института кристаллографии в организации распространения специальных знаний. Так, для удовлетворения запросов нарождающейся промышленности монокристаллов были организованы новые кафедры кристаллографии сначала в Горьковском и несколько позже в Московском государственных университетах. Были открыты также специальности, готовящие кадры по новым материалам в Ленинградском химико-технологическом институте им. Ленсовета, в Московском химикотехнологическом институте им. Д. И. Менделеева, в Московском институте стали и сплавов. Приступили к подготовке кадров соответствующих специальностей и высшие учебные заведения Харькова, Львова и Кишинева.

Институт кристаллографии является центром, организующим конференции и совещания по росту кристаллов, рентгеноструктурному, электронографическому и электронно-микроскопическому анализу. В L966 г. в Москве была проведена 7-я Генеральная ассамблея, Международного союза кристаллографов и в Цахкадзоре (Армения) — Международная конференция по росту кристаллов.

Растут специализированные отраслевые институты промышленных министерств и ведомств по выращиванию и применению кристаллов. Деятельность вузовских и промышленных исследовательских учреждений координируется Научным советом по проблеме «Образование и структура кристаллов», возглавляемым Институтом кристаллографии. Благодаря научно-координационной деятельности института была создана новая отрасль промышленности монокристаллов кварца, рубина, кристаллов-сцинтилляторов и кристаллов для квантовой электроники.

Институт кристаллографии крепнет и развивается. Он включает уже более 20 лабораторий, оснащенных самым современным оборудованием, позволяющим исследовать процессы на атомно-молекулярном уровне и осуществлять эти процессы в условиях, экстремальных по температуре и давлениям.

Как и во всяком деде, решение и успех определяются правильным и умелым подборам и воспитанием кадров. На первом этапе развития института это был подбор и объединение разрозненных одиночек, занимавшихся кристаллографией в тиши научных кабинетов, на втором этапе — подготовка молодежи и привлечение кадров инженерного профиля. В составе института, кроме специалистов чисто кристаллографического профиля, работают также специалисты по физике твердого тела, инженеры-технологи, инженеры-приборостроители и инженеры по автоматизации процессов выращивания кристаллов и по расшифровке кристаллографических структур.