В. А. Карасёв

Владимир Александрович Карасёв (род. 4 апреля 1962, Ленинград) — советский и российский учёный-физик, специалист в области физики твёрдого тела и нанотехнологий. Доктор физико-математических наук (2004), профессор (2007). Известен работами по синтезу и исследованию свойств углеродных наноструктур, в том числе фуллеренов, нанотрубок и графена, а также разработками в области материаловедения для микро- и наноэлектроники.

Биография

Ранние годы и образование

Владимир Александрович Карасёв родился 4 апреля 1962 года в Ленинграде. В 1979 году окончил среднюю школу № 185 с углублённым изучением физики и математики. В том же году поступил на физический факультет Ленинградского государственного университета имени А. А. Жданова (ныне Санкт-Петербургский государственный университет). Специализировался на кафедре физики твёрдого тела. Дипломную работу, посвящённую исследованию электронной структуры полупроводниковых гетероструктур, выполнил под руководством профессора В. И. Иванова-Омского. Окончил университет с отличием в 1985 году.

Научная и преподавательская деятельность

После окончания университета Карасёв был распределён в Физико-технический институт имени А. Ф. Иоффе АН СССР (ФТИ), где начал работу в лаборатории физики полупроводниковых приборов. В 1990 году защитил кандидатскую диссертацию на тему «Электронные свойства квантовых ям на основе соединений A³B⁵». В 1990-е годы занимался изучением новых углеродных материалов, в частности фуллеренов, синтезированных в дуговом разряде. В 1998 году стажировался в Институте физики твёрдого тела Общества Макса Планка (Штутгарт, Германия), где освоил методы сканирующей зондовой микроскопии.

В 2004 году в ФТИ имени А. Ф. Иоффе защитил докторскую диссертацию «Синтез и физико-химические свойства углеродных наноструктур: фуллеренов, нанотрубок и графена». С 2005 года — ведущий научный сотрудник, с 2007 года — профессор по специальности «физика конденсированного состояния». Читает лекционные курсы по физике наноматериалов и методам диагностики наноструктур в Санкт-Петербургском государственном университете и Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете «ЛЭТИ».

В 2010-х годах Карасёв возглавил лабораторию наноуглеродных материалов в ФТИ. Под его руководством разработаны методы получения графена методом химического осаждения из газовой фазы (CVD) на медных подложках, а также созданы прототипы полевых транзисторов на основе графеновых нанолент. В 2015 году коллектив лаборатории получил грант Российского научного фонда на исследование модифицированных графеновых структур для сенсоров газа.

Научные достижения

Основные направления исследований

Основные работы В. А. Карасёва относятся к следующим областям:

• Синтез углеродных наноструктур: разработка методов контролируемого синтеза однослойных и многослойных углеродных нанотрубок, фуллеренов C₆₀ и C₇₀, а также графена. Предложил способ получения графена с заданным числом слоёв путём варьирования параметров CVD-процесса.
• Электронная структура и транспортные свойства: исследование влияния дефектов и примесей на электронную проводимость графена и нанотрубок. Впервые экспериментально наблюдал эффект слабой локализации в графене, полученном методом механического отслаивания.
• Сенсорные свойства: создание газовых сенсоров на основе графена, модифицированного кластерами благородных металлов (палладий, платина). Показал, что такие сенсоры способны детектировать водород и оксид азота при концентрациях порядка 1 ppm.
• Материалы для наноэлектроники: разработка технологии создания графеновых полевых транзисторов с высокой подвижностью носителей заряда (до 10 000 см²/В·с при комнатной температуре).

Ключевые публикации

Карасёв является автором и соавтором более 150 научных статей в рецензируемых журналах, в том числе в Physical Review B, Carbon, Nano Letters, Applied Physics Letters. Индекс Хирша по данным РИНЦ на 2024 год — 28, по данным Scopus — 22. Наиболее цитируемые работы:

• Karasev V. A., et al. "Graphene growth on copper by chemical vapor deposition: the role of hydrogen." Carbon, 2012.
• Karasev V. A., et al. "Weak localization in mechanically exfoliated graphene." Physical Review B, 2009.
• Karasev V. A., et al. "Hydrogen sensing with palladium-decorated graphene." Sensors and Actuators B: Chemical, 2014.

Патенты

Владимир Карасёв является автором 12 патентов РФ на изобретения, в том числе:

• Патент № 2458876 «Способ получения графена с контролируемым числом слоёв» (2012).
• Патент № 2506178 «Газовый сенсор на основе графена, модифицированного палладием» (2014).
• Патент № 2612345 «Полевой транзистор на основе графеновой наноленты» (2017).

Педагогическая деятельность

Карасёв читает курсы лекций «Физика наноматериалов», «Методы исследования наноструктур» и «Современные проблемы физики конденсированного состояния» для студентов старших курсов и магистрантов. Под его руководством защищено 8 кандидатских и 2 докторские диссертации. Является членом диссертационного совета Д 002.205.01 при ФТИ имени А. Ф. Иоффе.

Награды и звания

• Лауреат премии Правительства Санкт-Петербурга за выдающиеся результаты в области науки и техники (2013) — за цикл работ по синтезу и исследованию углеродных наноструктур.
• Почётная грамота Министерства науки и высшего образования РФ (2018).
• Медаль «За заслуги в развитии нанотехнологий» (2020, присуждена Научным советом РАН по физике конденсированного состояния).

Общественная деятельность

В. А. Карасёв является членом редакционной коллегии журнала «Физика твёрдого тела» (с 2015 года). Регулярно выступает в качестве рецензента для журналов Carbon, Nanotechnology, Journal of Applied Physics. Участвует в организации всероссийских и международных конференций по физике наноструктур (например, «Наноуглерод и нанодиагностика»). Член Российского физического общества.

Критика

В научной среде отмечается, что работы Карасёва по синтезу графена на медных подложках, хотя и являются методически грамотными, не содержат принципиально новых подходов по сравнению с мировыми аналогами. Некоторые коллеги указывают на недостаточную статистическую обработку данных при исследовании транспортных свойств графена, что может приводить к завышению оценок подвижности носителей заряда. В ответ на критику Карасёв опубликовал уточняющие данные в статье 2018 года в журнале Carbon, где подтвердил воспроизводимость своих результатов.

Источники

1. Карасёв В. А. Автореферат докторской диссертации «Синтез и физико-химические свойства углеродных наноструктур». — СПб.: ФТИ им. А. Ф. Иоффе, 2004.
2. Список научных трудов В. А. Карасёва на сайте eLibrary.ru.
3. Данные о патентах РФ на сайте Федерального института промышленной собственности (ФИПС).
4. Профиль В. А. Карасёва на сайте Физико-технического института им. А. Ф. Иоффе РАН.
5. Интервью В. А. Карасёва журналу «Наука и жизнь» (№ 8, 2016).
6. Материалы конференции «Наноуглерод и нанодиагностика — 2019» (Сборник тезисов).