Что общего у квантовых компьютеров и сверхточных медицинских датчиков? В основе всех этих технологий могут лежать уникальные материалы — сплавы Гейслера, которые в нашей университетской лаборатории изучает аспирант Мишэ Обамби, под руководством декана физического факультета, доктора физико-математических наук Михаила Загребина. Молодой учёный дал большое интервью научному порталу «Наука.РФ». Публикуем главные мысли из этой публикации.
Мишэ, для начала, простыми словами: что такого особенного в атомном порядке сплавов Гейслера? И где их потенциальное применение?
Представьте себе, что сплавы Гейслера — это как особые рецепты для создания новых материалов, которые могут быть очень полезными в нашей жизни. Эти сплавы создаются из разных химических элементов, которые смешиваются, чтобы получить что-то новое с уникальными свойствами. Но наша кухня — это лаборатория, а инструменты — это сложные методы расчётов и анализа. Фундаментальная цель моих исследований заключается в том, чтобы понять, как именно эти сплавы ведут себя на атомном уровне и какие свойства они могут иметь. Мы ищем ответы на вопросы: почему при определённом составе возникает особый магнитный порядок? Как управлять его стабильностью? Это как понять, почему именно такая последовательность действий в рецепте даёт нужный вкус и текстуру.
Потенциальное применение действительно очень разнообразно. Сплавы Гейслера могут использоваться в авиации для создания лёгких и прочных деталей самолетов, в автомобилестроении для повышения безопасности и эффективности автомобилей, а также в электронике для создания более надёжных компонентов и устройств хранения данных.
То есть ваша фундаментальная работа в лаборатории ЧелГУ — это первый и самый важный шаг к этим будущим технологиям?
Можно и так сказать. Важно понимать, что мы не производим детали для самолётов напрямую — этим займутся инженеры, а «расшифровываем» язык, на котором природа описывает свойства этих материалов. Без понимания этих базовых принципов создать что-то совсем новое невозможно.
Над какой конкретной научной проблемой или проектом вы работаете прямо сейчас?
Сейчас моё внимание сосредоточено на очень интересном проекте, связанном со свойствами многофункциональных сплавов Гейслера на основе марганца (Mn). Если в предыдущих примерах мы говорили о «рецептах» в целом, то здесь мы изучаем очень интересный и многообещающий «ингредиент» — марганец в особом окружении.
И в чём его особенность?
Дело в том, что последние данные указывают на удивительную вещь. Эти малоизученные сплавы, образно говоря, находятся на «распутье». Наши расчёты и эксперименты показывают, что они гипотетически с равной вероятностью могут находиться в двух совершенно различных магнитных состояниях. Представьте себе шарик, который с одинаковой энергией может закатиться в одну из двух лунок, но пока не решил, в какую.
То есть материал сам «не знает», каким ему быть? И как это изучают?
Эта «нерешительность» материала — ключ к потенциально управляемым свойствам. Наша задача — понять, какие именно факторы: состав, температура, давление, внешнее магнитное поле — могут «подтолкнуть» систему к тому или иному состоянию. Это как найти тот самый рычаг, который позволит нам по желанию «переключать» материал из одного режима в другой.
И чем же это увлекает лично вас?
Мы исследуем явление, которое ещё не до конца описано в учебниках. Каждый день приносит либо новые вопросы, либо кусочки пазла для ответа. Работа строится на постоянном диалоге: мы строим теоретические модели, затем проверяем их в экспериментах, а полученные данные снова заставляют нас уточнять теорию. Чувствовать себя частью такого открытия — это главная мотивация. А поддержка и опыт моего наставника, Михаила Александровича, бесценны.
А как ваш научный путь привёл вас именно в Россию, в Челябинский государственный университет?
Это интересная история, так как изначально у меня были планы поехать на учёбу в Гану, но оказалось, что приём уже завершился. Я был немного растерян, но один из моих друзей дал хороший совет: попробовать получить стипендию, так как я окончил школу с отличием. Я так и сделал, сходил в Министерство высшего образования Конго, и мне подтвердили такую возможность.
И почему из всех стран вы остановились на России?
На этот выбор повлияло несколько факторов. Во-первых, мой старший брат уже учился в России и много рассказывал мне о жизни здесь, о культуре, о людях. Во-вторых, меня всегда привлекал русский язык — он кажется мне очень красивым, глубоким и мелодичным. А если говорить о науке, то российская физическая школа имеет колоссальный, всемирно признанный авторитет. Что касается Челябинска и ЧелГУ, здесь сильнейшая школа физики.
А с какими самыми неожиданными или интересными аспектами жизни здесь вы столкнулись лично, уже переехав?
Прежде всего, я был очарован тем самым, о чём часто говорят, но с чем нужно столкнуться самому, — феноменом русской души и гостеприимства. С первых же дней я почувствовал, что люди здесь за внешней сдержанностью очень дружелюбные и по-настоящему открытые к общению, особенно когда видят искренний интерес. Это проявилось во время моей первой большой поездки из Москвы в Челябинск на поезде. Я был очень удивлён тем, как быстро совершенно незнакомые люди в купе начинали общаться, делиться едой, предлагать помощь. Несмотря на мои тогда ещё очень скромные познания в русском языке, попутчики с неподдельной теплотой и любопытством рассказывали о себе, о местах за окном, старались объяснять что-то жестами или с помощью переводчика в телефоне.
А что ещё вас впечатлило, помимо людей?
Вторым аспектом, который произвёл на меня колоссальное впечатление, стало абсолютное разнообразие природы и климата России. Я, конечно, теоретически знал, что страна большая, но осознание приходит, только когда ты это видишь и чувствуешь на себе. Путь из Москвы в Челябинск — это как путешествие сквозь несколько миров: от европейских лесов к Уральским горам. А потом я увидел и уральскую зиму. Масштаб и мощь заснеженных пространств меня просто заворожили.
С какими стереотипами, связанными с Африкой или с учёными, вам пришлось столкнуться здесь? И были ли у вас самих какие-то стереотипы о России, которые развеялись?
Иногда приходится сталкиваться с двумя мифами. Первый — это восприятие Африки исключительно через призму проблем, хотя её истинное богатство — люди и культурное разнообразие. Второй — мнение, будто учёные с моего континента существуют в каком-то «академическом вакууме» и оторваны от решения практических проблем. На самом деле в Африке ведутся передовые исследования, которые решают реальные мировые проблемы.
А что насчёт ваших собственных ожиданий от России?
Мои стереотипы были классическими: суровый холод, замкнутые люди, сложная жизнь в городах и мифические медведи на улицах. Реальность оказалась гораздо теплее, в прямом и переносном смысле. Да, зимы бывают холодными, но люди — открытые и дружелюбные. Я был поражён, как быстро здесь нашёл друзей и как охотно люди делятся своей культурой. Вместо холода и серости я обнаружил яркую жизнь с фестивалями, музеями и живым общением. Моё восприятие России кардинально изменилось в лучшую сторону.
И что бы вы хотели пожелать студентам, которые, как и вы когда-то, только начинают свой путь в науке?
Студентам я хотел бы пожелать, в первую очередь, не бояться сложных задач и «глупых» вопросов. Именно они ведут к настоящим открытиям. Не теряйте любопытства — это главный двигатель науки. Ищите своих учителей, тех, кто «горит» своим делом, как мои школьные преподаватели или мой научный руководитель сейчас. Их увлечённость заразительна и даёт силы двигаться вперёд, даже когда что-то не получается. И помните: мир науки — это глобальное сообщество, где нет границ.
Вера Пластинина, фото пресс-службы ЧелГУ и Нины Басовой