Новосибирск и Новосибирская область: свежие новости, объективный анализ, актуальные комментарии

Лучший молодой изобретатель Новосибирской области 2017 года Екатерина СИМОНОВА о том, сколько времени растут кристаллы, почему их не называют в честь учёных и где их можно использовать.

Жар, исходящий из глубин нагревательной установки. Медленно вращающийся кристалл где-то там внутри… Человеку, впервые пришедшему в эту лабораторию, может показаться, что он попал в волшебные миры Ника Перумова или Джорджа Мартина. А для Екатерины Симоновой выращивание новых кристаллов — обычная работа…

— Екатерина, влечение к науке — у вас наследственное?

— Да, семейное в этом что-то есть: моя мама — кандидат геолого-минералогических наук. Правда, она всегда хотела, чтобы я пошла на факультет естественных наук НГУ, поэтому для неё стало неким откровением то, что поступила я на геолого-геофизический. Со второго курса я работаю в Институте геологии и минералогии СО РАН, когда встал вопрос о выборе лаборатории, решила заняться экспериментальной минералогией и устроилась в лабораторию роста кристаллов. Так я сделала свой окончательный выбор и вот уже десять лет, треть жизни, живу в этой лаборатории. В прошлом году защитила кандидатскую диссертацию, посвящённую изучению фазовых равновесий в тройной взаимной системе Li, Ba // BO2, F и выращиванию кристаллов низкотемпературной модификации бората бария.

По себе могу сказать, что любой студент, который видит себя в науке, должен быть готов к тому, что ему предстоит пройти нелёгкий путь, прежде чем он добьётся желаемых успехов.

— От хороших наставников тоже многое зависит. Кого из ваших преподавателей вы бы назвали вашими «крёстными» в науке?

— Это заведующий нашей лабораторией доктор технических наук Александр Егорович Кох — под его руководством я работала над кандидатской диссертацией, а также доктор геолого-минералогических наук Татьяна Борисовна Беккер и ведущий технолог Надежда Георгиевна Кононова. Результаты наших исследований обсуждались с доктором химических наук, профессором из института общей физики РАН в Москве Павлом Павловичем Фёдоровым.

— Над докторской ещё не начали работать?

— Пока для нас главное — работа над проектом по выращиванию кристаллов, который получил поддержку Российского фонда фундаментальных исследований. Ну а в дальнейшем, может, будет и следующая диссертация.

— Какие кристаллы вы выращиваете в лаборатории?

— В основном это кристаллы низкотемпературной и высокотемпературной модификации бората бария, кристаллы трибората лития, парателлурита, халькогенидов металлов и другие. То есть кристаллы, которые пригодны для нелинейной оптики.

— И сколько времени растёт один кристалл?

— По-разному, процесс может занимать и 30 дней, и 90 — смотря, какие исходные параметры берутся. Кристаллы низкотемпературной модификации бората бария известны более тридцати лет — ими занимаются учёные и в нашей стране, и за рубежом. Кристалл фторидобората лития-бария LiBa 12(BO3)7F4 был выращен мной в четверной взаимной системе Li, Ba, B // O, F. Сегодня такие кристаллы фторидоборатов вызывают интерес, поскольку могут быть использованы в качестве новых оптических сред. Материалы сравнительно простого состава свои возможности практически исчерпали, поэтому исследователи и стараются найти более сложные соединения.

Запатентовали мы наш кристалл как материал для дихроичной поляризации света. Патент вышел в апреле прошлого года, кристалл может использоваться в поляриметрах, устройствах индикации, отображения и хранения информации, светофильтрах — так что применение, думаю, для него найдётся.

— А как вообще происходит открытие нового кристалла?

— Мы получаем некий новый кристалл, пытаемся при помощи рентгенофазового анализа расшифровать, какое соединение получили, убеждаемся, что ни в одной базе данных такого соединения нет, и отдаём кристалл специалистам для расшифровки кристаллической структуры, которые, в свою очередь, подтверждают, что открыто новое соединение.

Кстати, независимо от нас над этим же кристаллом работали китайские исследователи. В 2014 году вышла их статья, где они описали полученный ими кристалл, и цвет его определили как фиолетовый. А наш кристалл обладает отчётливым эффектом дихроизма — в зависимости от угла наклона может изменять окраску от светло-зелёной до тёмно-фиолетовой. Китайские исследователи объяснили фиолетовый цвет выращенного ими кристалла присутствием в нём хрома, заимствованного из материала нагревателя. В нашем случае дихроизм не может быть обусловлен наличием иона–хромофора Cr3+, поскольку в использованных нами печах нагреватель защищен трубкой из оксида алюминия.

— Приятно ощущать себя первооткрывательницей нового кристалла?

— Следует отметить, что в целом это заслуга не только моя, а всей команды нашей лаборатории. Также мы сотрудничали с коллегами из Томска, которыми были сняты спектры пропускания и поглощения.

— Продвижение вашего изобретения уже начали?

— Пока ещё идёт его дальнейшее изучение. Мы работаем над усовершенствованием технологических параметров для роста кристалла, уточняем нюансы — режимы снижения температуры, скоростей вращения и вытягивания кристалла. Необходимо добиться должной воспроизводимости результатов, чтобы выращенные нами кристаллы были хорошего оптического качества, и тогда уже их можно будет использовать на практике.

— А почему кристалл не назван в честь его изобретателя?

— Как правило, в честь учёных называют природные минералы, впервые обнаруженные или описанные ими. К кристаллам, выращенным в лабораториях, насколько я знаю, такая практика не применяется.

— Как складывается ваш рабочий день в лаборатории?

— Тут не действует принцип «пришёл-ушёл». Кристаллы растут постоянно, и наблюдение за ними тоже необходимо постоянное. Поэтому здесь и в выходные дни кто-то находится — заведующий лабораторией или другие сотрудники, чтобы держать процесс под контролем.

— А если что-то вдруг пойдёт не так?

— Бывало и такое, что случались перебои с электричеством, — тогда работа останавливалась и кристаллы вмерзали в расплав. Сейчас у нас система другая: если возникают перепады напряжения в сети или перебои с водой — наши установки, в которых выращиваются кристаллы парателлурита, работают на воде — нам поступают смс-сообщения. Радует, что такие проблемы возникают нечасто, но раз-два в год бывают.

— Есть ли у вас, помимо лабораторной, какая-то другая нагрузка — рабочая или общественная?

— Преподавательскую деятельность я не веду, в последнее время загруженность с написанием диссертации, рабочие моменты не позволяли заниматься ничем другим. 2017-й получился очень насыщенным и плодотворным. Защита диссертации, оформление всех документов, написание заявок на гранты, на премию Новосибирской области… А в конце года две хорошие новости: премия и грант РФФИ.

— Добиться премии было сложно?

— В последнее время схема подачи заявок на соискание именной премии Новосибирской области была следующая: от одного института можно было подавать неограниченное количество заявок. С 2017 года были внесены изменения, в результате которых сначала надо пройти внутренний конкурс в институте, и потом от него в областном конкурсе могут принять участие по одному представителю в одной из номинаций. Для участия в номинации «лучший молодой изобретатель» было необходимо наличие у соискателя авторского права на объект интеллектуальной собственности; наличие признания научных достижений соискателя экспертным сообществом на международных и всероссийских выставках, конференциях. Всего по области соискателей премии было 25, из них лауреатами стали семеро: пять исследователей и два изобретателя.

— Саму премию уже получили?

— Получили ещё до Нового года, 50 тысяч рублей. Возможностей по грантам для молодёжи много — кроме РФФИ, есть проекты Российского научного фонда, финансирование по которым в какой-то мере облегчает проведение исследований, поскольку позволяет решить проблемы текущего обеспечения реактивами и расходными материалами в небольших научных группах.

— Молодёжь у нас не очень активно стремится в науку. А, к примеру, сколько человек остались в науке с вашего курса?

— НГУ я окончила в 2009 году — получила магистерский диплом и поступила в аспирантуру. У нас было разделение на группы: геологи, нефтяники, геофизики. Я была в группе геохимиков, и из нас в науку пошли примерно треть — около пяти человек. Остальные, видимо, реализовали себя в чём-то другом.

— У вас никогда не возникало мысли, зачем это нужно?

— Думаю, мне повезло. Я чувствую, что это моё — свой выбор сделала осознанно и ни разу о нём не пожалела.

— Как сейчас молодому учёному найти себя в науке? Реально?

— Да, если есть интерес и желание. Для меня важной и привлекательной частью работы исследователя является проведение собственной исследовательской программы. В науке, в отличие от работы в большинстве компаний, проекты и направления исследований, как правило, не диктуются высшим руководством. Наоборот — в научной сфере заведующие лабораториями поощряют самостоятельное мышление молодых сотрудников, поддерживают их и оказывают необходимую помощь. Как говорила Ирен Жолио-Кюри, в любой профессии любовь к своему делу — один из составляющих факторов успеха, но это особенно справедливо для научно-исследовательской работы.

Виталий СОЛОВОВ | Фото Валерия ПАНОВА