Школа криогеники Л.В.Шубникова

Министерство  образования и науки Украины

Национальный  технический университет

«Харьковский  политехнический институт» 
 
 
 
 

Кафедра истории науки и техники

Реферат

«Школа  криогеники Л.В.Шубникова» 
 
 
 
 
 
 

                                                                             Выполнил:

 студент группы О-44а

                                                                                Ситников Е.

                                                                            

                                                                             Проверил:

                                                                               Бесов Л.М. 
 
 
 
 

Харьков 2006

Содержание

1. Биография Л.В.Шубникова
2. Основные даты жизни и деятельности
3. Научная деятельность
4. Вывод
5. Список использованной литературы

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Биография Л.В.Шубникова

     Лев Васильевич Шубников родился в Ленинграде 29 сентября 1901 года. Его отец был  бухгалтером, мать вела дом. После окончания  гимназии в 1918 году Л.В. Шубников поступил на математическое отделение физико-математического факультета Петроградского университета по специальности “физика”. Он был в тот год единственным студентом, поэтому лекции ему приходилось слушать сначала с теми, кто поступал на год раньше, среди них были С.Э. Фриш, В.А. Фок, а потом со студентами следующего набора - А.В. Тиморевой и О.Н. Трапезниковой, ставшей в 1925 году его женой. Студенты и преподаватели физического факультета увлекались парусным спортом. Л.В.Шубников был одним из активных “моряков”, что случайно сыграло в его судьбе неблагоприятную роль. Осенью 1921 года, согласившись идти матросом на яхте по Финскому заливу с малознакомыми людьми (якобы на прогулку), он оказался в Финляндии, откуда был выслан в Германию. Вернуться в Петроград он смог только в 1922 году и продолжил учебу уже в Политехническом институте, окончив его в 1926 году. Сочетая учебу с работой в лаборатории, он освоил, а потом совместно с И.В. Обреимовым усовершенствовал метод выращивания крупных металлических монокристаллов заданной формы. Когда в 1926 году в Лейденской лаборатории у В.И. де Хааса возникла необходимость в специалисте такого профиля, то по рекомендации А.Ф. Иоффе туда был командирован Л.В. Шубников. Лейден в те поры был единственной лабораторией в мире, имевшей жидкий гелий, поэтому туда стремились физики различных специальностей. Притягательность Лейдена была еще связана с присутствием там П.Эренфеста, который заведовал кафедрой теоретической физики в Лейденском университете. На семинарах Эренфеста, обладавшего редким даром стимулирующей критики, можно было встретить А.Эйнштейна, Н.Бора, В.Паули, П.Дирака и др. В Лейденской лаборатории Шубниковым совместно с де Хаасом при исследовании кристаллов висмута с небольшими концентрациями примесей были обнаружены при низких температурах осциляции магнетосопротивления в магнитном поле ( эффект Шубникова - де Хааса ). Значение этого эффекта для физики конденсированного состояния стало полностью ясно много позже в 50-60-е годы. В настоящее время этот эффект является одним из основных инструментов исследования квантовых электронных свойств твердых тел. Лейден с его девизом “ От измерения - к знанию” стал для Шубникова хорошей школой экспериментального мастерства, а общение с постоянными сотрудниками лаборатории и приезжающими на семинары и стажировку способствовало приобретению такого научного багажа, который позволил ему по возвращении из Лейдена (1930 г.) возглавить в 1931 году в Харькове в недавно созданном (1928г.) Украинском физико-техническом институте (УФТИ) криогенную лабораторию.

2. Основные даты жизни и деятельности

3. Научная деятельность

     Лев Васильевич Шубников принадлежит к числу классиков советской науки. Он автор замечательных работ по физике кристаллов, гальваномагнитным явлениям, сверхпроводимости, магнетизму, ядерной физике, криогенной технике. Став в 1930 г. одним из первых сотрудников Физико-технического института в Харькове, он создал и возглавил там сильную школу физики, организовал первую в стране криогенную лабораторию. Эффект Шубникова — де Гааза, оптический метод наблюдения напряженного состояния кристаллов Обреимова — Шубникова, метод выращивания монокристаллов Таммана — Обреимова — Шубникова — с этими эффектами и методиками имя Льва Васильевича неразрывно скреплено в энциклопедиях и физических словарях. Пионерские работы по диамагнитным свойствам сверхпроводников I рода, антиферромагнетизму; открытие сверхпроводников II рода, открытие и измерение ядерного парамагнетизма — трудно поверить, что все эти первоклассные исследования выполнены Шубниковым и его ближайшими сотрудниками (прежде всего — Б. Г. Лазаревым, Ю. Н. Рябининым и О. Н. Трапезниковой) всего за 14 лет научной деятельности, которые были ему отмерены судьбой. Можно представить себе, сколько сумел бы еще сделать Лев Васильевич, если бы не арест в 1937-м. Шубникова по праву можно отнести как минимум в первую пятерку советских физиков-экспериментаторов 20—30-х годов. Но в Академию наук СССР, как и в Украинскую Академию (именно на Украине прошли последние 7 лет его жизни), он избран не был.

     Уже в 1924 г. выходит первая научная работа Шубникова, выполненная совместно с И. В. Обреимовым, в которой ими был предложен метод выращивания крупных металлических монокристаллов заданной формы (метод Обреимова-Шубникова), а в 1927 г. – вторая (на основе дипломной), где содержался оптический метод изучения пластических деформаций в кристаллах.

     1925—1929 гг. были связаны с «периодом первоначального накопления» будущих лейденских результатов (в научной командировке в Лейдене Шубников провел 1926—1930 гг., часто наезжая из Голландии в Германию), полученных в лаборатории им. Г. Камерлинг-Оннеса, возглавляющейся в то время В. И. де Гаазом. 1931 —1933 годы — это аналогичный период подготовки к широкомасштабным исследованиям, выполненным уже в Харькове благодаря созданной Шубниковым технике ожижения газов (включая гелий) в криогенной лаборатории УФТИ, которой он руководил. С 1934 г., когда появились первые публикации, относящиеся к этому циклу (низкотемпературные жидкости, сверхпроводимость металлов и сплавов, ядерная физика), кривая публикаций начала расти, достигнув впечатляющего максимума в 1936 г. Этот максимум был бы началом устойчивого плато, если бы не трагический 1937 г.

     Лейденский  период сыграл огромную роль в формировании Л. В. Шубникова как физика. Работа в современном научном центре с прекрасной экспериментальной  базой, научными традициями, стимулирующей  творческой обстановкой и научной  школой, общение с выдающимися  экспериментаторами и теоретиками, участие в теоретическом семинаре П. Эренфеста, такие личные его качества, как целеустремлен­ность, большая работоспособность, энтузиазм и влюбленность в физику, способствовали тому, что за четыре года Л. В. Шубников вырос в первоклассного экспериментатора в области низкотемпературных исследований, став к тому же соавтором крупного открытия – низкотемпературных осцилляции электрического сопротивления висмута в магнитном поле, или эффекта Шубникова-де Хааса – первого квантового осцилляционного эффекта.

     Из  Лейдена Л. В. Шубников уезжал окончательно сформировавшимся исследователем с  высокой культурой физического  эксперимента, обширным запасом глубоких знаний, наличием многообещающих научных  идей, целей и задач.

     В 1938—1939 гг. работы Шубникова печатались уже без его имени. Теперь возникла возможность возвратить его имя этим исследованиям. А то, что речь могла бы идти об устойчивом плато, подтверждается публикацией во вводной части книги «темника» Шубникова — списка намечавшихся им новых работ, многие из которых были реализованы позднее в разных странах и оказались необычайно важными для развития физики.

     Шубников  не был ученым-одиночкой, он, обладая могучей научной фантазией и будучи «генератором идей, работающим в непрерывном режиме», нуждался в сотрудниках — хотя, быть может, и не в такой степени, в какой нуждались в нем они. Это и сделало его главой харьковской криогенной школы. По численности она уступала ленинградским школам А. Ф. Иоффе и Д. С. Рождественского (из которых он сам вышел), но вполне соответствовала — как по числу прямых учеников, так и по фундаментальности результатов — школам С. И. Вавилова, И. В. Курчатова, Л. И. Мандельштама.

     В период работы Шубникова в УФТИ в направлении физики и техники низких температур в институте были получены выдающиеся результаты. Если А. И. Лейпунского и К. Д. Синельникова можно считать основателями ядернофизической науки в Советском Союзе, то с не меньшим основанием пальму первенства в физике низких температур следует отдать И. В. Обреимову и Л. В. Шубникову.

     Создатели УФТИ видели перед собой в качестве образца для подражания Лейденскую криогенную лабораторию. Уже на стадии проектирования лабораторного корпуса  в нем были предусмотрены специальные  помещения для размещения в них  ожижительных установок. При закупках за рубежом экспериментального оборудования И. В. Обреимов, прежде всего, старался приобрести ожижительные установки и другое необходимое криогенное оборудование. Ученые Лейденской лаборатории, где некоторое время работал И. В. Обреимов, оказывали ему всяческую помощь в выборе и приобретении новейшего оборудования. Большую поддержку в этом оказывал и П. Эренфест.

     Организаторы  УФТИ не могли обойти своим вниманием работавшего с 1926 г. в Лейденской лаборатории Л. В. Шубникова, уже признанного тогда авторитета в криогенике. Во время своего пребывания в Лейдене И. В. Обреимов обсуждал с ним вопросы организации института в Харькове, и 15 августа 1930 г. Л. В. Шубников был зачислен в УФТИ старшим физиком, в 1931 г. он стал руководителем криогенной лаборатории, а с 1935 г. возглавил также кафедру физики твердого тела Харьковского университета.

     В Харькове в физико-техническом институте  и университете он становится центром притяжения для молодых талантливых физиков. Причем он не мог не привлекать творческую молодежь, так как был личностью в полном смысле этого слова. Его отличало яркое искусство физика-экспериментатора, богатство идей, оригинальность исследований, творчество, любовь к физике и преданность ей, большая эрудиция, смелость, необычайная скрупулезность в обосновании полученных результатов, физическая интуиция, целеустремленность, высокая работоспособность, требовательность к себе и другим.

     С начала работы в криогенной лаборатории  он организовал в ней научный  семинар, в котором принимали  участие и сотрудники из других лабораторий  института. Много внимания Л. В. Шубников уделял преподавательской деятельности в Харьковском университете, старался совместно с Л. Д. Ландау преобразовать учебный процесс, повысить в нем уровень преподавания физики. В 1935 г. им был организован первый в нашей стране студенческий криогенный практикум.

     В лаборатории Л. В. Шубников создал обстановку активной научной работы, доброжелательных и острых дискуссий, атмосферу творчества. Обстановку и стиль работы в лаборатории описывает С. Е. Бреслер: «Огромное впечатление на меня, молодого физика, произвела атмосфера лаборатории. Полная сосредоточенность на науке, абсолютное отсутствие околонаучной суеты, столь характерной для многих институтов, неутомимая терпеливость и систематическая работа при несомненной талантливости замыслов – вот что характеризовало эту лабораторию. Важным обстоятельством было то, что ее руководитель сам изо дня в день ставил эксперименты своими руками... И вся окружающая обстановка своей деловитостью, порядком, дисциплиной, обеспеченностью необходимыми деталями напоминала безупречно работающий механизм. В этой лаборатории соблюдался принцип, когда интересно было начинать день и не хотелось уходить из лаборатории, не получив ответа на поставленный вопрос. Я не был в близких отношениях с Львом Васильевичем, но хорошо помню его в лаборатории. Он был немногословен, несколько суров, но очень внимателен к сотрудникам и умел поддерживать в них бодрость и интерес к делу».