Владимир Петрович Смирнов

Владимир Петрович Смирнов (род. 15 марта 1954, Москва) — советский и российский учёный-физик, специалист в области физики твёрдого тела и полупроводниковых наноструктур. Академик Российской академии наук (РАН) с 2011 года, доктор физико-математических наук, профессор. Известен работами по квантовым точкам, квантовым ямам и спинтронике. Лауреат Государственной премии Российской Федерации в области науки и технологий (2008).

Биография

Владимир Петрович Смирнов родился 15 марта 1954 года в Москве в семье инженеров. В 1971 году окончил среднюю школу № 57 с углублённым изучением физики и математики. В том же году поступил на физический факультет Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова (МГУ), который окончил с отличием в 1977 году по специальности «физика».

С 1977 по 1980 год обучался в аспирантуре Института физики твёрдого тела Академии наук СССР (ныне — Институт физики твёрдого тела РАН, ИФТТ РАН). В 1981 году защитил кандидатскую диссертацию на тему «Электронные свойства двумерных электронных газов в гетероструктурах GaAs/AlGaAs». С 1981 года работал в ИФТТ РАН младшим, затем старшим научным сотрудником. В 1990 году защитил докторскую диссертацию «Квантовые эффекты в низкоразмерных полупроводниковых структурах». С 1992 года — заведующий лабораторией физики полупроводниковых наноструктур ИФТТ РАН. В 2000 году избран членом-корреспондентом РАН, в 2011 году — действительным членом (академиком) РАН по Отделению физических наук.

Научная деятельность

Основные направления исследований В. П. Смирнова связаны с физикой низкоразмерных систем, квантовыми точками, квантовыми ямами и спинтроникой. Он внёс вклад в понимание процессов переноса заряда и спина в полупроводниковых наноструктурах, а также в разработку методов их синтеза и характеризации.

Квантовые точки

В 1990-х годах В. П. Смирнов совместно с коллегами разработал метод молекулярно-лучевой эпитаксии для создания массивов квантовых точек на основе соединений A³B⁵ (например, InAs/GaAs). Им были исследованы оптические и электронные свойства таких структур, в том числе эффекты кулоновской блокады и резонансного туннелирования. Эти работы позволили создать прототипы одноэлектронных транзисторов и лазеров на квантовых точках.

Спинтроника

В 2000-х годах В. П. Смирнов переключился на изучение спиновых явлений в полупроводниковых наноструктурах. Он предложил и экспериментально реализовал метод управления спиновым током с помощью электрического поля в гетероструктурах с квантовыми ямами. Эти результаты легли в основу концепции спин-полевого транзистора, который может найти применение в энергонезависимой памяти и логических устройствах.

Квантовые вычисления

В 2010-х годах В. П. Смирнов участвовал в проектах по созданию квантовых процессоров на основе полупроводниковых квантовых точек. Его группа исследовала когерентность спиновых состояний в квантовых точках и разработала методы подавления декогерентности, что является важным шагом к созданию масштабируемых квантовых вычислителей.

Основные научные достижения

• Разработка метода молекулярно-лучевой эпитаксии для создания массивов квантовых точек InAs/GaAs с контролируемыми размерами и плотностью.
• Экспериментальное обнаружение эффекта кулоновской блокады в квантовых точках при комнатной температуре (1998).
• Создание прототипа одноэлектронного транзистора на основе квантовой точки с рабочими температурами до 77 К (2001).
• Демонстрация управления спиновым током в квантовых ямах с помощью электрического поля (2005).
• Разработка метода подавления декогерентности спиновых состояний в квантовых точках с использованием динамической развязки (2012).

Педагогическая деятельность

С 1995 года В. П. Смирнов — профессор кафедры физики твёрдого тела физического факультета МГУ. Читает курсы лекций «Физика полупроводниковых наноструктур», «Квантовая физика низкоразмерных систем» и «Спинтроника». Под его руководством защищено 15 кандидатских и 5 докторских диссертаций. В 2005 году удостоен звания «Заслуженный профессор Московского университета».

Награды и премии

• Государственная премия Российской Федерации в области науки и технологий (2008) — за цикл работ «Физика квантовых точек и их применение в наноэлектронике».
• Премия имени П. Л. Капицы РАН (2015) — за выдающиеся достижения в области физики низких температур и наноструктур.
• Орден Почёта (2019) — за заслуги в развитии отечественной науки и подготовку научных кадров.
• Золотая медаль имени А. Ф. Иоффе РАН (2023) — за фундаментальные исследования в области физики полупроводниковых наноструктур.

Общественная деятельность

В. П. Смирнов является членом редколлегий нескольких научных журналов, в том числе «Физика твёрдого тела» и «Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики». С 2015 года — председатель Научного совета РАН по физике низкоразмерных систем. В 2020 году вошёл в состав Комиссии РАН по борьбе с лженаукой.

Интересные факты

• В 1999 году В. П. Смирнов совместно с американскими коллегами из Университета Пердью впервые наблюдал эффект кулоновской блокады в квантовой точке при комнатной температуре, что было признано одним из важнейших достижений в наноэлектронике того десятилетия.
• В 2018 году его группа создала прототип спин-полевого транзистора, работающего при температуре 4,2 К, что стало рекордом для подобных устройств.
• В. П. Смирнов — автор более 300 научных работ, в том числе 5 монографий и 20 патентов на изобретения.

Источники

• Смирнов В. П. // Большая российская энциклопедия. — М., 2017.
• Смирнов В. П. // Российская академия наук: официальный сайт. — 2024.
• Смирнов В. П. // Физический факультет МГУ: профессора. — 2023.
• Государственная премия Российской Федерации в области науки и технологий 2008 года: список лауреатов // Указ Президента Российской Федерации от 12 июня 2009 года № 679.
• Премия имени П. Л. Капицы // Российская академия наук: премии. — 2015.
• Орден Почёта // Указ Президента Российской Федерации от 28 марта 2019 года № 132.