Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе¶

Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе Российской академии наук (сокращённо ФТИ им. А. Ф. Иоффе, ФТИ РАН) — один из крупнейших научно-исследовательских институтов России, расположенный в Санкт-Петербурге. Основан в 1918 году как физико-технический отдел Государственного рентгенологического и радиологического института, а в 1921 году выделился в самостоятельное учреждение. Институт специализируется на фундаментальных и прикладных исследованиях в области физики твёрдого тела, полупроводников, физики плазмы, астрофизики, ядерной физики и нанотехнологий. С момента основания и до 1950 года институтом руководил академик Абрам Фёдорович Иоффе, чьё имя учреждение носит с 1960 года.

¶История

¶Основание и первые годы (1918–1930-е)

Институт ведёт свою историю от физико-технического отдела, созданного в 1918 году при Государственном рентгенологическом и радиологическом институте в Петрограде. Инициатором создания выступил А. Ф. Иоффе, который стремился организовать в России научный центр, сочетающий фундаментальные исследования с решением практических задач промышленности. В 1921 году отдел был преобразован в Государственный физико-технический рентгенологический институт (ГФТРИ), а в 1922 году — в Физико-технический институт. В 1923 году институт переехал в здание на Политехнической улице, где располагается до сих пор.

В 1920–1930-е годы под руководством Иоффе в институте сформировалась научная школа, из которой вышли многие выдающиеся физики: П. Л. Капица, Н. Н. Семёнов, Я. И. Френкель, И. В. Курчатов, А. П. Александров, Ю. Б. Харитон и другие. В этот период были заложены основы физики полупроводников, ядерной физики и физики твёрдого тела в СССР.

¶Военный и послевоенный период (1941–1950-е)

В годы Великой Отечественной войны часть сотрудников института была эвакуирована в Казань, где продолжались исследования по оборонной тематике, в том числе по созданию радиолокационных систем и бронезащиты. После войны институт активно участвовал в советском атомном проекте: под руководством И. В. Курчатова (работавшего в ФТИ до 1943 года) были разработаны основы создания ядерного оружия. В 1950-е годы институт сосредоточился на исследованиях в области полупроводников, физики низких температур и физики плазмы.

¶Современный этап (1960-е – настоящее время)

В 1960 году институту было присвоено имя А. Ф. Иоффе. В 1970–1980-е годы ФТИ стал одним из ведущих центров по разработке полупроводниковых материалов, лазеров и солнечных элементов. В 1990-е годы, несмотря на экономические трудности, институт сохранил научный потенциал и продолжил международное сотрудничество. В 2000-е годы в ФТИ были созданы лаборатории по нанотехнологиям и фотонным кристаллам. В 2015 году институт вошёл в состав Федерального агентства научных организаций (ФАНО), а затем — в структуру Министерства науки и высшего образования РФ.

¶Структура и направления исследований

¶Научные отделы и лаборатории

ФТИ им. А. Ф. Иоффе включает более 30 научных отделов и лабораторий, объединённых в несколько крупных направлений:

• Физика твёрдого тела — исследование свойств кристаллов, аморфных материалов, наноструктур.
• Физика полупроводников — разработка новых полупроводниковых материалов, гетероструктур, квантовых точек.
• Физика плазмы — изучение высокотемпературной плазмы, термоядерного синтеза, плазменных технологий.
• Астрофизика и космическая физика — исследования космических лучей, солнечной активности, физики звёзд.
• Ядерная физика — ядерные реакции, радиационные эффекты в материалах.
• Нанотехнологии и фотоника — создание фотонных кристаллов, наносенсоров, оптоэлектронных устройств.

¶Экспериментальная база

Институт располагает уникальным оборудованием: ускорителями заряженных частиц, синхротронными источниками, плазменными установками, сканирующими зондовыми микроскопами, криогенными комплексами. В 2010-е годы была создана установка «Глобус-М» для исследований в области управляемого термоядерного синтеза.

¶Ключевые достижения

¶Вклад в физику полупроводников

Под руководством А. Ф. Иоффе и его учеников (в частности, Б. М. Вула, В. П. Жузе) были открыты и исследованы полупроводниковые свойства многих материалов, что легло в основу создания транзисторов, диодов и солнечных батарей. В 1950-е годы в ФТИ были разработаны первые в СССР кремниевые солнечные элементы, которые использовались в космической программе.

¶Атомный проект и ядерная физика

В 1930-е годы в институте под руководством И. В. Курчатова была создана первая в Европе циклотронная установка. В 1940-е годы сотрудники ФТИ (включая самого Курчатова, А. П. Александрова, Ю. Б. Харитона) стали ключевыми участниками советского атомного проекта, что привело к созданию первой советской атомной бомбы в 1949 году.

¶Физика плазмы и термоядерный синтез

В 1950-е годы в ФТИ под руководством Л. А. Арцимовича были проведены пионерские эксперименты по управляемому термоядерному синтезу на установках «Токамак» (первый токамак был создан именно в ФТИ). Эти работы заложили основы современной термоядерной энергетики.

¶Нанотехнологии и фотоника

В 2000-е годы в институте были разработаны методы создания фотонных кристаллов для управления световыми потоками, а также наносенсоров для биомедицины. В 2010-е годы ФТИ стал одним из лидеров в области квантовых точек и гетероструктур для оптоэлектроники.

¶Известные учёные, работавшие в институте

• Абрам Фёдорович Иоффе (1880–1960) — основатель и первый директор, пионер физики полупроводников.
• Пётр Леонидович Капица (1894–1984) — работал в институте в 1920-е годы, лауреат Нобелевской премии по физике (1978).
• Николай Николаевич Семёнов (1896–1986) — лауреат Нобелевской премии по химии (1956), работал в ФТИ в 1920–1930-е годы.
• Игорь Васильевич Курчатов (1903–1960) — руководитель советского атомного проекта, работал в ФТИ до 1943 года.
• Анатолий Петрович Александров (1903–1994) — президент АН СССР (1975–1986), работал в ФТИ в 1930–1940-е годы.
• Юлий Борисович Харитон (1904–1996) — один из создателей советской атомной бомбы, работал в ФТИ в 1930-е годы.
• Лев Андреевич Арцимович (1909–1973) — пионер управляемого термоядерного синтеза, работал в ФТИ в 1950–1960-е годы.
• Жорес Иванович Алфёров (1930–2019) — лауреат Нобелевской премии по физике (2000), работал в ФТИ с 1953 года, директор института в 1987–2003 годах.

¶Международное сотрудничество

ФТИ им. А. Ф. Иоффе участвует в международных проектах, включая Европейский центр ядерных исследований (ЦЕРН), Международный экспериментальный термоядерный реактор (ИТЭР), а также сотрудничает с научными центрами Германии, Франции, Китая и США. Институт является членом Международного союза по чистой и прикладной физике (IUPAP).

¶Интересные факты

• В 1930-е годы в здании ФТИ располагалась первая в СССР лаборатория по изучению атомного ядра.
• В 1960-е годы в институте был создан первый в мире полупроводниковый лазер на основе гетероструктуры (работа Ж. И. Алфёрова, удостоенная Нобелевской премии).
• ФТИ является одним из немногих научных институтов в России, где сохранилась непрерывная научная школа с 1918 года.
• В 2020 году институт отметил 100-летие со дня основания.

¶Источники

• ФТИ им. А. Ф. Иоффе: официальный сайт (раздел «История»).
• Алфёров Ж. И. «Физика и жизнь». — М.: Наука, 2000.
• Кессельман В. С. «Абрам Фёдорович Иоффе». — М.: Просвещение, 1980.
• Арцимович Л. А. «Управляемые термоядерные реакции». — М.: Физматгиз, 1961.
• Большая российская энциклопедия: статья «Физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе».