А. Д. Баранов

Александр Дмитриевич Баранов (род. 28 марта 1946, Ленинград) — советский и российский учёный-физик, специалист в области физики твёрдого тела, полупроводниковой электроники и нанотехнологий. Доктор физико-математических наук (1989), профессор (1991). Заслуженный деятель науки Российской Федерации (2006). Известен работами по исследованию низкоразмерных структур, квантовых точек и процессов переноса заряда в неупорядоченных средах.

Биография

Александр Дмитриевич Баранов родился 28 марта 1946 года в Ленинграде в семье инженеров. В 1963 году поступил на физический факультет Ленинградского государственного университета (ЛГУ), который окончил с отличием в 1968 году по специальности «физика».

С 1968 по 1971 год обучался в аспирантуре ЛГУ на кафедре физики твёрдого тела. В 1972 году защитил кандидатскую диссертацию на тему «Электрические и фотоэлектрические свойства тонких плёнок сульфида кадмия». После защиты работал младшим, затем старшим научным сотрудником в Научно-исследовательском физическом институте (НИФИ) при ЛГУ.

В 1989 году в Физико-техническом институте имени А. Ф. Иоффе АН СССР защитил докторскую диссертацию «Электронные процессы в неупорядоченных полупроводниковых структурах с квантовыми точками». С 1990 года — профессор кафедры физики твёрдого тела СПбГУ (преемник кафедры ЛГУ). В 1991 году утверждён в звании профессора.

С 1993 по 2010 год — заведующий лабораторией физики низкоразмерных структур в Физико-техническом институте имени А. Ф. Иоффе РАН. В 2006 году удостоен почётного звания «Заслуженный деятель науки Российской Федерации». С 2010 года — главный научный сотрудник Института аналитического приборостроения РАН (Санкт-Петербург).

Научная деятельность

Основные направления исследований А. Д. Баранова охватывают несколько областей физики конденсированного состояния.

Физика полупроводниковых наноструктур

Баранов внёс вклад в изучение электронных свойств квантовых точек — наноразмерных кристаллов полупроводников, в которых движение носителей заряда ограничено во всех трёх измерениях. Им были разработаны методы синтеза коллоидных квантовых точек на основе соединений A²B⁶ (CdSe, CdS, ZnS) и A³B⁵ (InP, GaAs). В 1990-х годах его группа впервые продемонстрировала управляемый размерный эффект в спектрах поглощения и люминесценции таких структур.

Электронные процессы в неупорядоченных средах

В 1980-е годы Баранов исследовал механизмы переноса заряда в аморфных полупроводниках и диэлектриках. Им была предложена модель прыжковой проводимости с переменной длиной прыжка в системах с фрактальной размерностью. Эти работы нашли применение при создании тонкоплёночных транзисторов и солнечных элементов.

Оптика и спектроскопия наночастиц

Совместно с коллегами из СПбГУ и Института спектроскопии РАН Баранов изучал нелинейно-оптические свойства коллоидных растворов квантовых точек. Были обнаружены эффекты усиления люминесценции вблизи металлических наночастиц (плазмонное усиление) и фотоиндуцированного тушения. Эти результаты легли в основу разработки биосенсоров и флуоресцентных меток для медицинской диагностики.

Приборы на основе наноструктур

Под руководством Баранова созданы прототипы светодиодов на квантовых точках, работающих в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах. Разработаны методы пассивации поверхности квантовых точек для повышения квантового выхода люминесценции до 85–90 %. В 2000-х годах его группа участвовала в проекте по созданию гибких дисплеев на органических и неорганических нанокристаллах.

Основные публикации

А. Д. Баранов — автор более 250 научных статей в рецензируемых журналах, в том числе в Physical Review B, Journal of Applied Physics, Applied Physics Letters, Nano Letters. Индекс Хирша (по данным Scopus на 2023 год) — 38.

Избранные монографии и учебные пособия:

• Баранов А. Д., Гуляев А. М. Физика полупроводниковых наноструктур. — СПб.: Изд-во СПбГУ, 2001. — 320 с.
• Баранов А. Д. Квантовые точки: синтез, свойства, применение. — М.: Физматлит, 2008. — 280 с.
• Баранов А. Д., Иванов В. К. Электронные процессы в неупорядоченных средах. — СПб.: Наука, 2015. — 240 с.

Педагогическая деятельность

С 1991 года профессор Баранов читает курсы лекций на физическом факультете СПбГУ: «Физика твёрдого тела», «Наноэлектроника», «Оптика наноструктур». Под его руководством защищены 12 кандидатских и 3 докторские диссертации. Среди его учеников — профессора и ведущие научные сотрудники институтов РАН и университетов России.

Награды и звания

• Заслуженный деятель науки Российской Федерации (2006).
• Премия Правительства Санкт-Петербурга в области науки и техники (2009) — за цикл работ по квантовым точкам.
• Почётный профессор СПбГУ (2012).
• Медаль ордена «За заслуги перед Отечеством» II степени (2016) — за вклад в развитие физической науки и подготовку научных кадров.

Интересные факты

• В 1995 году Баранов совместно с группой из Университета Торонто (Канада) впервые наблюдал эффект «квантового конфайнмента» в коллоидных квантовых точках CdSe, что стало важным шагом к созданию коммерческих светодиодов на их основе.
• С 2003 по 2008 год являлся членом экспертного совета Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ) по физике конденсированного состояния.
• В 2018 году выступил с пленарным докладом на Международной конференции по нанофотонике в Санкт-Петербурге.

Источники

• Баранов А. Д. Автобиография // Вестник СПбГУ. Серия 4: Физика, химия. — 2016. — Т. 3 (61), вып. 2. — С. 5–8.
• Иванов В. К., Петров С. И. Александр Дмитриевич Баранов (к 70-летию со дня рождения) // Успехи физических наук. — 2016. — Т. 186, № 3. — С. 327–328.
• Профиль А. Д. Баранова на сайте СПбГУ (раздел «Кафедра физики твёрдого тела»).
• Список публикаций А. Д. Баранова в базе данных Scopus (по состоянию на 2023 год).
• Баранов А. Д., Гуляев А. М. Физика полупроводниковых наноструктур. — СПб.: Изд-во СПбГУ, 2001. — 320 с.