Наследники традиций

- Кев Минуллинович, как используется и развивается в вашем институте научное наследие Завойского? Какова доля этой тематики в общем объеме исследований?

- Сразу замечу, что открытие Завойского - это вселенское событие, научное наследие Евгения Константиновича используется и развивается во всем мире. В подтверждение этого приведу высказывание нобелевского лауреата, французского профессора А.Кастлера: “Когда вчерашним вечером мы подлетали к казанскому аэропорту, чтобы присутствовать на этой конференции, наш самолет пролетел над Волгой. Увидеть эту реку было для нас волнующим событием. Волга начинается с небольшого источника, растет все больше и больше и, наконец, превращается в громадный поток, многоводный, как море. Так и парамагнитный резонанс. Он начался с небольшого эксперимента, выполненного здесь, в Казанском университете. За прошедшие годы он превратился в огромную область исследований и привел к тысячам экспериментов и публикаций. Теперь самое подходящее время оглянуться назад и обозреть совершенное”.

В нашем институте, одним из основателей которого был Завойский, тематика магнитного резонанса, развитие этого метода и его применения, естественно, основное направление исследований.

- Какие из разработок в этой области наиболее актуальны и имеют большое теоретическое и практическое значение?

- Особо отмечу работы Физтеха по ЭПР в двух областях. Первая из них связана с исследованием фотосинтеза. Все знают, насколько важную роль в нашей жизни играет фотосинтез, превращение солнечной энергии в химическую. В процессе фотосинтеза природа нашла оптимальное решение ряда проблем, которые имеют первостепенное значение в связи с энергетикой, в том числе водородной энергетикой, созданием эффективных солнечных батарей, с экологией, парниковым эффектом. Чтобы использовать “наработки природы в фотосинтетических системах” для решения актуальных проблем человечества, надо выяснить механизм функционирования фотосинтетических систем. На самых ранних стадиях фотосинтеза в специальных молекулярных “агрегатах”, которые называются реакционными центрами, происходит разделение зарядов, появляются пары положительно и отрицательно заряженных молекул.

Метод ЭПР является наилучшим для наблюдения таких заряженных молекул. Ученые Физтеха внесли заметный вклад в ЭПР-исследования разделенных зарядов в реакционном центре фотосинтеза. Знания, полученные нами в ходе этой работы, позволили предложить протокол квантовой телепортации через биологические мембраны, и сейчас мы работаем над практической реализацией этого протокола.

Любопытные исследования связаны и с созданием, и с использованием лазеров. Твердотельные лазеры прочно вошли в нашу жизнь. Но потребность в новых лазерах с новыми свойствами не уменьшается, а наоборот, все увеличивается. Рабочими элементами в этих лазерах являются парамагнитные примесные центры. Поэтому ЭПР как нельзя лучше подходит для изучения характеристик этих центров. В нашем институте на уникальном высокочастотном ЭПР-спектрометре мы исследовали свойства примесных центров в кристаллах синтетического форстерита, легированного хромом, в частности, идентифицировали двухвалентный ион хрома и установили его местоположение в кристаллической решетке форстерита.

- Сотрудничаете ли вы с зарубежными коллегами по “завойской” тематике?

- Ученые нашего института интенсивно взаимодействуют с учеными других стран, так или иначе связанных с парамагнитным резонансом. Я думаю, мы поддерживаем контакты со всеми ведущими в этой области научными группами. Этому способствует издание нами международного журнала “Применения магнитного резонанса” на английском языке. С 1990 года уже вышло 127 выпусков журнала, это около 20000 журнальных страниц! Среди авторов опубликованных работ ученые более 40 стран мира.

Ученые из США, Германии, Японии, Италии, Китая, Новой Зеландии, Южной Америки, Австралии, других стран посылают рукописи своих работ в казанский Физтех для опубликования.

Большой резонанс в мировом научном сообществе специалистов по электронному парамагнитному резонансу (ЭПР) вызывает ежегодное вручение в Казани международной премии имени Е.К. Завойского за выдающийся вклад в развитие ЭПР. 20 всемирно известных ученых стали лауреатами этой премии, на открытии “Недели Завойского” ее получит еще один ученый. Отмечу, что ежегодно вручение премии происходит в рамках международного симпозиума “Современные достижения магнитного резонанса”, и церемония вручения стала заметным событием в культурной жизни Казани. Мы являемся признанным в мире центром по развитию и применениям ЭПР. У нас есть несколько проектов, которые мы выполняем в сотрудничестве с зарубежными коллегами в Германии, США, других странах. Некоторые наши специалисты в области ЭПР сейчас успешно работают за границей.

- Подключается ли к ЭПР-тематике молодежь?

- Да, конечно. Ежегодно мы принимаем в аспирантуру и в штат сотрудников Физтеха выпускников университетов, которые избирают для своей научной работы магнитный резонанс и его применения. Сегодня в казанском Физтехе имени Е.К. Завойского около 20 молодых людей проводят исследования в области магнитного резонанса.

Например, я уже упоминал ЭПР-исследования материалов для твердотельных лазеров. В реализации этого проекта активно участвует Алексей Коновалов, и по полученным результатам в мае этого года он с блеском защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. Перспективным материалом для квантовой информатики могут стать фуллерены и фуллериды. Их свойства с помощью импульсных методов ЭПР изучает аспирант Руслан Зарипов.

- Насколько вы обеспечены современным оборудованием для исследований в этой области?

- В последние 2-3 года мы получили и освоили самое современное оборудование в области ЭПР и сейчас в состоянии осуществить практически любой эксперимент.

У нас есть единственный в мире ЭПР-спектрометр в субмиллиметровом диапазоне с плавно перестраиваемой рабочей частотой. Этот уникальный прибор был создан нашими сотрудниками. В прошлом году на деньги Российской Академии наук мы купили импульсный спектрометр ЭПР Elexsys 580.