Екатерина Шульман
о новой роли
российского парламента

Рыцарь сделал графен магнитом

Гейм провел новое исследование, посвященное графену

Григорий Колпаков 09.01.2012, 14:50
Супруга Андрея Гейма Ирина Григорьева за работой The University of Manchester
Супруга Андрея Гейма Ирина Григорьева за работой

Нобелевский лауреат Андрей Гейм, получивший в конце 2011 года звание рыцаря-бакалавра, провел новое исследование, посвященное графену. Ведущим автором соответствующей публикации стала жена Гейма — Ирина Григорьева.

Русская физическая диаспора, обосновавшаяся в Манчестерском университете, отметила новогодние праздники. Во-первых, как стало известно непосредственно в конце 2011 года, нобелевские лауреаты 2010 года профессора Андре Гейм и его ученик и друг Константин Новоселов (чтобы не заморачивать британцев сложными русскими именами, он подписывается уменьшительным именем «Костя») получили от британской королевы звания рыцаря-бакалавра. Это звание, более древнее, чем даже орден Подвязки, дает им право прибавлять к имени почетный титул «сэр», а в конце подписи, чтобы уж ни у кого не оставалось сомнения, добавлять буквы kt. (то есть knight).

Став рыцарями, сэр Андре и сэр Костя попали в очень заметную компанию, в которой много людей искусства и науки: Пол Маккартни, Элтон Джон, Энтони Хопкинс, знаменитый физик Роджер Пенроуз и британский историк князь Дмитрий Оболенский (1918–2001).

Плюс к тому в первом же номере журнала Nature Physics появилась статья команды сэра Андре Гейма, в которой исследователи сообщают, что им удалось намагнитить графен. Это, заявляют ученые, не только расширяет и без того очень впечатляющий спектр свойств одноатомной углеродной пленки (необыкновенные прочность, прозрачность, тепло- и электропроводность, возможность использования в электронике в качестве очень быстрых транзисторов и т. п.), но и делает графен потенциальным кандидатом для использования в спинтронике. Напомним, сегодня считается, что в недалеком будущем спинтроника заменит электронику, дополнив обычную манипуляцию зарядами электронов манипуляцией их магнитным моментом – спином.

С одной стороны, идея о возможных магнитных свойствах графена принадлежит вовсе не манчестерской группе. Об этом говорится уже несколько лет — даже предложены способы, с помощью которых можно намагнитить кристаллическую структуру графена («цыплячью сетку», как ее называют из-за сходства с проволочной сеткой, огораживающей загоны для цыплят).

Но, во-первых, до сих пор намагнитить принципиально немагнитный углерод ни у кого не получалось, а во-вторых, сама идея выглядела противоречивой и почти ни у кого энтузиазма не вызывала.

Физики из Манчестера пошли сразу двумя путями: они стали создавать графен или с дефектами, осыпая его другими немагнитными атомами, в частности атомами фтора, или с «вакансиями», выбивая из «цыплячьей сетки» атомы углерода и оставляя вместо них пустые места. В обоих случаях при гелиевых температурах ими было зафиксировано небольшое магнитное поле: и «дефекты» в виде атомов фтора, внедренных в решетку графена, и «вакансии» начинали вести себя как ферромагнетики, наподобие атомов железа.

Секрет успеха оказался несложным: следовало не перемудрить с количеством дефектов или вакансий, разнести их в пространстве на достаточные расстояния, потому что слишком близко расположенные дефекты графеновой решетки начинали влиять друг на друга и уничтожать эффект магнетизма, а слишком много вакансий просто рассыпали графен.

В этом исследовании сэр Андре обошелся без своего нобелевского партнера сэра Кости.

Он поступил по-рыцарски: главным героем этого открытия (то есть ведущим автором публикации) является дама – его собственная жена Ирина Григорьева, кандидат физико-математических наук, специалист по физике твердого тела, работающая вместе с Геймом в Манчестерском университете с 2000 года.

В 2006 году журнал Scientific American назвал имя Андре Гейма в списке пятидесяти самых влиятельных ученых мира, а вскоре он был признан одним из самых талантливых российских ученых-эмигрантов. Он опубликовал около двухсот научных статей, в одной из них ввел в число своих соавторов хомячка Тишу, зашифровав его как «H.A.M.S. ter Tisha». Было бы забавно увидеть это имя рядом с именем «sir Andre Geim, kt.»