Грант президента России
В ноябре 2016 года доцент кафедры теоретической и математической физики Дагестанского государственного университета, старший научный сотрудник Института физики Дагестанского научного центра Российской академии наук Заур Алисултанов стал единственным дагестанским ученым, победившим в конкурсе по государственной поддержке молодых российских ученых по направлению «Физика и астрономия». Работа «Исследования электронных свойств топологических материалов: графеноподобных структур, топологических изоляторов, вейлевских полуметаллов», заявленная Зауром Алисултановым, высоко оценена Советом по грантам Президента РФ. Он стал победителем конкурса на получение грантов президента России на 2017–2018 гг.
Как рассказывает сам ученый, топологические материалы – это новый интересный класс веществ: «Известны три типа веществ: металлы, полупроводники и диэлектрики. Так вот, поверхность топологических материалов проводит электричество, то есть вещество проявляет свойства металла, а в объеме вещество ток не проводит, являясь диэлектриком.
Топология – раздел математики, изучающий формы объектов и следствия, к которым приводят различные формы, границы, края и т. д. Топологические материалы имеют такие особые свойства не потому, что мы что-то сделали с поверхностью. Одно только наличие поверхности – края – достаточно, чтобы существовало такое состояние».
Эти материалы по свойствам тесно связаны с графеном. Многие свойства графена и топологических материалов совпадают. Но есть и принципиальные отличия. Вообще, с открытием графена начался не только бум исследований графена, но и большой поиск новых, похожих на графен, материалов. Вейлевские полуметаллы – многослойные топологические изоляторы. Их прелесть в том, что если в случае топологических изоляторов мы имеем интересное поверхностное состояние, то тут это состояние становится трехмерным за счет многослойности.
По словам ученого, оценивается не только заявленная работа, но и научная деятельность конкурсантов в целом. «Я не интересовался, кто входит в Совет по грантам Президента РФ и по каким именно критериям оцениваются заявки, но известно, что члены Совета учитывают перспективность исследований, а также личностные качества и работоспособность ученого», – отметил он.
Самый молодой доктор наук в Дагестане
Заур Алисултанов, которому в феврале 2016 года исполнилось 27 лет, в мае 2016 года получил ученую степень доктора физико-математических наук по специальности «Теоретическая физика». Защита диссертации на тему: «Электронные свойства свободного и эпитаксиального графена» молодого ученого прошла в Москве, в Институте общей физики Российской академии наук.
Родители Заура не доктора наук, не профессора. Заур родился в 1989 г в с. Касумкент Сулейман-Стальского района, в семье школьного учителя и домохозяйки. В 2006 г., после окончания школы, он, будучи победителем республиканской олимпиады, поступил на физический факультет ДГУ без экзаменов. На защите дипломов выпускников ДГУ присутствовали московские ученые, среди них профессор Анри Рухадзе, которому очень понравилась работа начинающего исследователя, и он пригласил Заура поступать в аспирантуру в Москве.
После окончания ДГУ Заур поступил в аспирантуру Института общей физики им. А. М. Прохорова РАН (ИОФ РАН). Через год в этом институте защитил кандидатскую диссертацию. Минимальный срок учебы в аспирантуре – три года. Обычно проходит еще какое-то время после окончания аспирантуры до защиты кандидатской диссертации. Защита диссертации за год – это редчайший успех в истории не только дагестанской, а всей российской науки.
Работа молодого ученого посвящена одной из самых горячих тем физики конденсированного состояния последних 10 лет. Речь идет об исследованиях материала, с которым человечество знакомо очень давно, – углерода. Углерод в природе встречается в основном в двух видах: в виде алмаза и в виде графита. При касании с поверхностью твердого тела от графита отслаиваются слои, оставляя след. Именно поэтому в карандашах используется графит. Один слой графита и есть тот материал, которому посвящена диссертация. Он называется графеном.
Начиная с 2004 г. исследование графена является одной из самых актуальных тем физики. Первоисследователями графена являются наши соотечественники, выпускники МФТИ, работающие в Англии, Андрей Гейм и Константин Новоселов, которые за свои пионерские исследования удостоились Нобелевской премии в 2010 году. Исследованием графена занимаются компании Samsung, Apple, Sony. Предполагается, что следующие поколения смартфонов будут с графеновыми сенсорными экранами, а в перспективе ожидается, что графен заменит кремний в полупроводниковой технике.
В диссертационной работе предсказан ряд новых эффектов и исследованы некоторые тонкие особенности, не учтенные ранее. Удалось объяснить некоторые экспериментальные результаты, предложить принципиально новые системы, представляющие большой практический интерес. Это гибридные структуры (их часто называют гетероструктурами) на основе графена, которые можно использовать в датчиках магнитного поля, устройствах для считывания информации с жестких дисков, в термоэлементах. Предложена интересная модель графенового светодиода.
Официальными оппонентами выступили ведущие специалисты в области физики конденсированного состояния – доктора физико-математических наук Воловик Григорий Ефимович (Институт теоретической физики им. Л. Д. Ландау РАН), Елецкий Александр Валентинович (Курчатовский институт) и Рахманов Александр Львович (Институт теоретической и прикладной электродинамики РАН). Оппонирующей организацией выступил Московский физико-технический институт.
С большой благодарностью Заур Алисултанов вспоминает своих учителей и наставников: Рахманова Рахмана Абдурахмановича – школьного учителя, который научил основам физики, высококвалифицированного специалиста, отличного педагога, учителя федерального уровня; Руслана Пирметовича Мейланова, заместителя директора по науке Института проблем геотермии ДНЦ РАН, человека, с которым можно было обсудить любой вопрос в любой области физики, чья кончина – огромная потеря для Дагестана; Анри Амвросьевича Рухадзе, научного руководителя кандидатской диссертации, одного из немногих классиков физической науки, работающих в современной России.
Победы ученого
Заур Алисултанов – неоднократный победитель конкурса на получение грантов Российского фонда фундаментальных исследований (2013, 2015, 2016), гранта Президента РФ (2015–2016), гранта Президента РД (2013), грантов Российского научного фонда (2015, 2016). Он получал стипендию фонда Дмитрия Зимина «Династия» (2015), победитель гранта фонда Г. Н. Махачева (2014). Исследования, легшие в основу диссертационной работы молодого ученого, осуществлены, в частности, при поддержке указанных грантов.
Молодой ученый, рассказывая о своих исследованиях, отметил: «Интересно, что когда я в 2010 году начинал заниматься графеном, в конце года дали Нобелевскую премию за этот материал. В начале этого года я начал заниматься топологическими материалами, Нобелевскую премию за 2016 г. дали именно за это Халдейну, Костерлицу и Таулесу». Заур Алисултанов занят исследованиями в самой передовой области науки. Не будем предсказывать, какие удачи и премии ждут дагестанского блестящего ученого. Все впереди.