Научно-биографический очерк
Скачать 139.05 Kb.
|
Камиль Ахметович Валиев родился 15 января 1931г в дер. Верхний Шандер Таканышского (теперь Мамадышского) района Татарской АССР в крестьянской семье. В 1940г семья переехала в пос. Горный Саратовской обл., где К.А. Валиев в 1949г окончил среднюю школу. В этом же году он поступил на физико-математический факультет одного из старейших в стране Казанского государственного университета. Специализировался К.А.Валиев по теоретической физике у профессора С.А.Альтшулера. Первая научная работа К.А. Валиева, опубликованная в "Ученых записках КГУ" (1955г), содержала вычисления энергии высокочастотного поля, поглощаемой проводящим (металлическим) цилиндром, помещенным в это поле. Кандидатская диссертация К.А.Валиева была посвящена теории ядерного магнитного резонанса (ЯМР) на ядрах парамагнитных атомов (1958г), в которой он исследовал частоты, интенсивности и ширины линий ядерного магнитного резонанса на ядрах парамагнитных атомов. Выяснилось, что наличие в атоме электронного спина приводит к увеличению как частоты перехода, так и матричного элемента ядерных магнитных дипольных переходов. Оба эффекта обусловлены полем электронного спина атома на его ядре, значительно превышающим внешнее, постоянное или переменное поля. Предсказание эффекта усиления сигнала ЯМР за счет присутствия в атоме электронного спина, позволяющего наблюдать ЯМР на ядрах парамагнитных атомов, явилось основным результатом кандидатской диссертации К.А.Валиева. В 1958-1959гг С.А.Альтшулер и К.А.Валиев выполнили теоретические работы по исследованию электронной спин-решеточной релаксации для комплексообразующих ионов металлов в жидких растворах электролитов. В этих работах они предложили механизм релаксации, который стали называть механизмом Альтшулера-Валиева. В ходе исследований спиновой релаксации в таких комплексах удалось изучить сложную динамику системы на частотах спинового резонанса нормальных колебаний и скоростей релаксации. После окончания в 1957г аспирантуры КРУ К.А.Валиев был направлен на преподавательскую работу в Казанский государственный педагогический институт (КГПИ). За короткое время в КГПИ возникла новая научная школа, которая, как часть казанской научной школы магнитно-резонансных исследований, сосредоточилась на изучении проблем жидкого вещества методами магнитного резонанса и оптической спектроскопии. Интересна теоретическая работа К.А.Валиева, посвященная теории сигналов спинового эха в магнитных полях с распределенными градиентами, в которой им был рассмотрен случай, когда градиенты поля распределены гауссово (в стандартной теории сигналов спинового эха градиент магнитного поля G в пределах образца постоянен). Полученные формулы позволяют решать и обратную задачу: определять параметры распределения градиента магнитного поля путем измерения сигналов спинового эха. Заслуживает также внимания работа К.А.Валиева (совместно с Ш.Ш.Башкировым), в которой показана возможность использования метода магнитного резонанса для построения прибора квантовой электроники - усилителя радиочастотных импульсов. В 1957-1962гг К.А.Валиев обращается к теории квадрупольной релаксации ядерных спинов в октаэдрических диамагнитных комплексах. Важным динамическим процессом в комплексообразующих растворах солей металлов, рассмотренным К.А.Валиевым, является диссоциация комплекса. К.А.Валиев показал, что исследования спиновой релаксации обеспечивают возможность определения параметров динамики процессов диссоциации комплексов в растворах, образуемых парамагнитными и диамагнитными ионами металлов. Интересны исследования ядерной квадрупольной релаксации в смешанных комплексах. В работах К.А.Валиева получены важные в практическом отношении формулы для компонент тензора градиента электрического поля в смешанных комплексах в приближении точечных диполей X и точечных зарядов Y и определены соответствующие времена ядерной спиновой релаксации иона Ме. Молекулярным движением, обусловливающим стохастическую временную зависимость поля окружения, в данной ситуации служит броуновское вращение смешанного комплекса с характерным временем τrot = 1/6Dг, Dг - константа вращательной диффузии. В 1957-1963гг К.А.Валиев выполняет фундаментальные работы в области теории броуновского вращения молекул в жидкостях и ее приложения. Им была построена теория спектроскопических и релаксационных явлений, зависящих от броуновского вращения молекул. Теория эффектов, обусловленных молекулярным вращением, разработанная К.А.Валиевым, поставила новые вопросы в физике молекулярных жидкостей. Используя результаты, полученные им в области теории броуновского вращения молекул, К.А.Валиев вычислил скорости спиновой релаксации во всех случаях, когда присутствует модуляция анизотропной части энергии спина молекулы броуновским вращением; квадрупольная релаксация ядерных спинов в молекулах и ионных комплексах в растворах; обусловленная диполь-дипольным внутримолекулярным взаимодействием релаксация; релаксация вследствие анизотропии g-фактора и константы сверхтонкого взаимодействия, а также анизотропной штарковской энергии. Существенным вкладом в теорию колебательных спектров молекул в конденсированных средах явились работы К.А.Валиева, в которых вычислялись форма и ширина линий комбинационного рассеяния, линий инфракрасного поглощения, а также релеевского рассеяния света в молекулярных жидкостях. Результаты исследований К.А.Валиева в области теории магниторезонансной и оптической спектроскопии жидких тел составили материал его докторской диссертации, успешно защищенной им в ноябре 1963г в Институте физики металлов АН СССР. Сообщения по данной тематике неоднократно докладывались им на семинарах в КГУ, ФИАНе, ИХФ, ИОНХе, а также на конференциях по магнитному резонансу. За совокупность фундаментальных теоретических работ в области электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) в 1997г К.А.Валиев был награжден международной премией им.Е.К.Завойского. С защитой докторской диссертации К.А. Валиев приобрел известность в широких научных кругах как талантливый физик-теоретик, способный с успехом решать самые разнообразные задачи. Летом 1964г К.А.Валиев был приглашен в Научный центр микроэлектроники (г.Зеленоград) для работы над проблемой создания микроэлектронной промышленности в СССР. В январе 1965г К.А.Валиев был назначен директором НИИ молекулярной электроники (НИИМЭ) Научного центра. Физик-теоретик оказался в гуще кипучей деятельности по строительству, подбору и подготовке научных и производственных кадров, решению первых задач по разработке базовой микроэлектронной технологии. Помимо решения основной проблемы - создания микроэлектронной промышленности, встали сложные системные задачи, включающие разработку базового технологического маршрута, всего комплекса технологического оборудования, проектирования производственных зданий со сверхчистыми помещениями, с организацией производства огромного спектра сверхчистых материалов, создание первой в стране системы автоматизированного проектирования (САПР) интегральных схем (первая в стране САПР на ЭВМ "БЭСМ-6" в НИИМЭ была отмечена Государственной премией в 1975г). В 70-е годы в комплектовании коллективов предприятий Научного центра большую роль играл созданный в 1965г в Зеленограде Московский институт электронной техники (ныне МИЭТ - Технический университет), где К.А.Валиев читал лекции по общей и теоретической физике для студентов всех курсов. С 1968г по 1977г К.А.Валиев заведовал кафедрой физики и технологии интегральных микросхем МИЭТ, выпускавшей специалистов по основному направлению микроэлектроники. Им был прочитан также курс "Физические основы микроэлектронной технологии", который лег в основу его монографии "Физика субмикронной литографии", опубликованной им в России (1990г) и в США (1992г). В 1965-1970гг было принято решение о разработке в НИИМЭ серий интегральных схем (ИС) массового применения. Важнейшие разработки ЭВМ и радиоэлектронной аппаратуры народнохозяйственного назначения и систем вооружения ориентировались на использование ИС разработанных в НИИМЭ серий. Среди них единая система ЭВМ "Ряд", разрабатываемая странами СЭВ; зенитно-ракетные комплексы С-300; система противоракетной обороны на ЭВМ "Эльбрус" и многое другое. Все это поставило НИИМЭ в положение ведущего предприятия микроэлектронной отрасли. Деятельность К.А.Валиева по созданию микроэлектронной промышленности в СССР была отмечена в 1974г Ленинской премией, а в 1976г за организацию микроэлектронного производства в Баку - Государственной премией Азербайджанской ССР. Несмотря на большую загруженность административно-организационной работой, К.А.Валиев не оставлял теоретических исследований. В 1965-1977гг как физик-теоретик он выполнил ряд теоретических вычислений, посвященных оптимизации степени интеграции ИС в зависимости от уровня плотности дефектов, вносимых в ходе технологических процессов. В 1972г Отделение общей физики и астрономии АН СССР избрало К.А.Валиева членом-корреспондентом. В 1977г. К.А. Валиев перешел работать в Академию наук СССР - сначала в Институт космических исследований, а затем в ФИАН, куда он был приглашен академиком А.М.Прохоровым для организации лаборатории микроэлектроники. После выделения в 1982г из ФИАНа Института общей физики АН СССР (ИОФАН), во главе с А.М.Прохоровым, лаборатория, оказавшаяся в составе ИОФАНа, была вскоре преобразована в Отдел микроэлектроники ИОФАНа. Считая, что микроэлектроника -это физика вещества в малых объемах, А.М.Прохоров усматривал наличие в ее проблематике множества задач, связанных с глубокими физическими исследованиями. В 1983г К.А. Валиев стал одним из заместителей А.М.Прохорова, с которым у него установились уважительные отношения. А в 1988г на заседании Политбюро ЦК КПСС было принято решение об организации на базе Отдела микроэлектроники ИОФАНа Физико-технологического института АН СССР (ФТИАН), директором которого стал К.А.Валиев. Большая заслуга в этом, несомненно, принадлежит академику А.М.Прохорову. Тогда же К.А.Валиев становится главным редактором журнала "Микроэлектроника". В этот период на факультете физической и квантовой электроники МФТИ в целях подготовки квалифицированных кадров К.А.Валиевым была организована кафедра физико-технологических проблем микроэлектроники, которая продолжает работать и в настоящее время. Тематика фундаментальных и прикладных исследований, выбранная К.А.Валиевым, включала все методы литографии, плазменного микроструктурирования, диагностику структуры полупроводниковых микросхем, процессы деградации межсоединений микросхем. Наряду с экспериментальными исследованиями широко использовались методы математического моделирования. Наибольшее внимание было уделено методам литографии, поскольку именно эти методы определяют уровень микроэлектронной технологии, характеризуемой минимальными размерами. Впервые в мировой литературе была решена обратная задача фотолитографии - синтез амплитудных или фазовых фотомасок по заданному проявленному рисунку в фоторезистном слое. При исследовании процессов контактной фотолитографии с использованием источников вакуумного ультрафиолетового излучения (ВУФ-излучения) был обнаружен эффект фототравления полимерных фоторезистов. Обнаруженный эффект подготовил почву для создания метода фотолитографии без использования процессов проявления. Продемонстрирована возможность "сухого" проявления методом ВУФ-травления скрытых изображений в резистном слое, полученных электронно-лучевым или рентгеновским экспонированием. При исследовании рентгеновской, электронно-лучевой и ионно-лучевой литографии К.А.Валиевым также использовался оптимизационный подход, ранее развитый применительно к оптической литографии: с учетом свойств источника излучения, резистного слоя, функции эффекта близости, процессов проявления скрытого изображения в резистном слое формулируется и решается задача достижения максимальной разрешающей способности литографического процесса. Работы К.А.Валиева в области микроэлектроники составили содержание следующих его монографий: Цифровые интегральные схемы на МДП-транзисторах (совместно с М.А.Королевым и А.Н.Кармазинским). М.: Сов. радио, 1971; Полупроводниковые интегральные схемы памяти на биполярных транзисторных структурах (совместно с А.А.Орликовским). М.: Сов. радио, 1979; Применение контакта металл-полупроводник в электронике (совместно с Ю.И.Пашинцевым, Г.В.Петровым). М.: Радио и связь, 1981; Микроэлектроника: Достижения и пути развития. М.: Наука, 1986; Физика субмикронной литографии. М.: Наука, 1990; The Physics of Submicron Lithography. N.Y.: Plenum press, 1992. В монографии "Физика субмикронной литографии" К.А.Валиев осуществил свой давний замысел - книгу по технологии построить как книгу по теоретической физике. Эту идею ему удалось осуществить на примере теории процессов электроннолучевой, ионно-лучевой, рентгеновской и оптической литографии. Насколько нам известно, этот опыт - единственный в мировой литературе, посвященной проблемам технологии. В 1998г К.А.Валиев обратился к новой области исследований - квантовым компьютерам и квантовым вычислениям, а в более широкой постановке - к квантовой информатике, включающей в себя, кроме квантовых компьютеров и вычислений, также квантовые связь и метрологию. Идея заключается в том, что квантовые системы (отдельные электроны, спины, фотоны, квантовые жидкости, сверхпроводящие куперовские пары в сверхпроводниках, бозе-эйнштейновские конденсаты) могут совершать управляемую извне квантовую динамику, которую можно организовать как квантовый процесс обработки информации. В микроэлектронике идея "квантовых элементов" возникает неизбежным образом, если процесс уменьшения минимальных размеров в структуре микросхем (закон Мура) экстраполировать до атомных размеров, в результате чего элементы микроэлектроники "превращаются" в квантовые приборы. Примерами таких приборов являются, например, квантовые точки, содержащие один электрон проводимости. Динамика орбитального состояния или спина такого одиночного электрона будет чисто квантовым процессом. Можно управлять квантовой динамикой одиночного электрона или атома, помещенного в ловушку; эту динамику можно организовать как процесс обработки информации. Элементом квантового компьютера служит частица с двумя состояниями (кубит - квантовый бит); спин электрона или ядра служит удобной физической реализацией кубита; два состояния спина-кубита соответствуют его ориентации вдоль и против внешнего постоянного магнитного поля. Интерес к квантовым вычислениям возник в начале 1980-х годов, когда американский физик Р.Фейнман (R. Feynman) высказал догадку, что моделирование многочастичных квантовых систем, которое требует экспоненциально больших объемов памяти и времени работы компьютера, построенного на принципах классической физики, может быть более легко реализовано на компьютере, работающем по квантовым законам. Пример квантового алгоритма с экспоненциальным ускорением вычислений в 1994г построил Шор ("алгоритм Шора"). Это вызвало настоящую научную сенсацию и обозначило рубеж, с которого началась ускоренная разработка идеи квантовых компьютеров и вычислений. Опыт исследований в области магнитно-резонансной спектроскопии и микроэлектроники позволил К.А.Валиеву быстро освоиться в новой для него области квантовой информатики. По существу, магнитный резонанс построен на внешнем управлении квантовой динамикой спинов частиц, из чего следует, что магнитно-резонансные исследования являются научной базой для построения квантовых компьютеров на кубитах-спинах. В развитие идеи Кейна К.А.Валиев в 1999г предложил строить кубит на ансамбле спинов атомов 31Р в 28Si, т.е. использовать спины многих атомов 31Р, а не одного атома. Эта идея им детально разрабатывается в совместных с А.А.Кокиным работах. По теме квантовых компьютеров и вычислений К.А.Валиев (совместно с А.А.Кокиным) написал первую отечественную монографию по квантовым компьютерам "Квантовые компьютеры: надежды и реальность". М.; Ижевск: НИЦ РХД, 2001; 2002. Под руководством К.А.Валиева во ФТИАНе уже несколько лет активно работают семинар по квантовой информатике и лаборатория физики квантовых компьютеров. В Московском университете создана возглавляемая им кафедра квантовой информатики (факультет вычислительной математики и кибернетики). Под председательством К.А.Валиева впервые в России были проведены три международные конференции по квантовой информатике QI-2002, (QI-2004, QI-2005. В настоящее время академик К.А.Валиев продолжает активно работать в области микро- и наноэлектроники и в области квантовой информатики. Так, в 2005г в "Успехах физических наук" был опубликован обстоятельный обзор под названием "Квантовые компьютеры и квантовые вычисления". |
Похожие:
 | Научно-биографический очерк Горный Саратовской обл., где К. А. Валиев в 1949г окончил среднюю школу. В этом же году он поступил на физико-математический факультет... |  | Теория права и государства Иван Александрович Ильин (1883-1954) Биографический очерк ... |
| Литература Абрахам Маслоу: биографический очерк В конце двадцать восьмого года, когда ему было двадцать лет, он женился на Берте, своей двоюродной сестре, за которой долго ухаживал.... | | А. Г. Фоменко г. Мариуполь 2004 ббк 63. 3 (4 укр-4дон) р 83 Твоя, Мариуполь, слава! / Биографический Твоя, Мариуполь, слава! / Биографический справочник. Составители: Н. Н. Рябченко, В. П. Джувага/ Мариуполь: оо клуб путешественников,... |
| Четвёртый очерк исторический очерк развития словарного состава английского языка Отрывки из В. Д. Аракин Очерки по истории английского языка, М., 1955, стр. 250 – 332 | | Бюллетень поступлений литературы в библиотеку крсу Птицы Киргизии. Часть 2: Научно-популярный очерк. Фрунзе: Мектеп, 1986. 160 с |
| Урок 1 Портрет, очерк или портретный очерк? Цели урока: познакомить учащихся с одним из художественно-публицистических жанров – очерком, показать особенности портретного очерка,... | | Ф. А. Брокгауз, И. А. Ефрон Энциклопедический словарь (С) Е. Голубинский, «Краткий очерк истории православных церквей болгарской, сербской и румынской или молдо валашской» (М., 1871); прот.... |
| Очерк крымскотатарской фонетики, морфологии и орфографии Издание 1-е: А. Н. Гаркавец. Очерк крымскотатарской фонетики, морфологии и орфографии // Кърымтатарджа-русча лугъат / Составители:... | | Экологическая ниша. Очерк о теории поля в гештальт-терапии Совершенствование в Гештальт-терапии". В сборнике "Гештальт-92" была опубликована его ранняя статья "Фигуры гештальта". В этом сборнике... |