Академия

Институт кристаллографии Академии наук отметил 80-летие

Восемьдесят лет назад, 16 ноября 1943 года распоряжением Президиума АН СССР на базе Лаборатории кристаллографии АН СССР был создан Институт кристаллографии Академии наук СССР, который возглавил член-корреспондент АН СССР Алексей Васильевич Шубников.

История института началась почти за два десятка лет до его официального основания. В 1925 году 38-летний ученик выдающегося кристаллографа Георгия Вульфа и отчасти знаменитого минералога Алексея Ферсмана Алексей Шубников получает приглашение создать отдельную группу кристаллографии при Минералогическом музее АН СССР, которым тогда руководил сам Ферсман. Тогда институт находился в Ленинграде.

Алексей Шубников

Пять лет спустя начинается череда реорганизаций и переездов: сначала в 1930 году на базе музея организуется Минералогический институт АН СССР. Двумя годами позже институт сливается с Геохимическим инстутом — и образуется Институт геохимии, минералогии и кристаллографии АН СССР им. М.В. Ломоносова (ЛИГЕМ или, как его часто для краткости называли, Ломоносовский институт). Шубников в нем руководит уже не группой, а Кристаллографическим сектором.

Еще двумя годами позже в советской науке случается масштабное перемещение: руководство Академии наук СССР и значительная часть институтов АН СССР перебирается в столицу, в их числе и ЛИГЕМ.

В 1937 году самостоятельности у Шубникова становится еще больше: кристаллографический сектор преобразуется в самостоятельную Лабораторию кристаллографии АН СССР в составе Отделения геолого-географических наук Академии наук.

В сентябре–ноябре 1941 года лаборатория эвакуируется в Свердловскую область, а параллельно для изготовления кристаллов сегнетовой соли, пьезоэлементов и пьезоэлектрических приборов на их основе появляются новые подразделения:

● производственная мастерская Лаборатории кристаллографии;
● завод пьезоэлектрических элементов и приборов (в документах употреблялось также неофициальные названия Московский завод генераторов, «Пьезо») №633 Главсвязьпрома Народного комиссариата электропромышленности СССР в Москве;
● филиал завода №633а в Ташкенте.

Судя по всему, работа всего комплекса этих научно-производственных была настолько успешной, что в очень непростое военное время появился новый институт — сразу после возвращения основной части сотрудников Лаборатории из уральской эвакуации. Это стало признанием важности их работ по разработке и совершенствованию промышленной технологии получения пьезокристаллов, выращивания кристаллов сегнетовой соли (из 54 тонн кристаллов, выращенных за годы войны, усилиями сотрудников Лаборатории было выращено около 50 тонн), изготовлению пьезоэлементов и пьезоэлектрических приборов из кристаллов кварца и сегнетовой соли.

Первый директор Института стал не просто руководителем. Алексей Шубников привлёк в традиционную кристаллографию идеи и методы физики, химии, математики, и, по сути, стал основателем отечественной науки о росте, структуре и свойствах кристаллов. При этом ему еще удалось собрать очень сильный коллектив талантливых энтузиастов, в котором были и специалисты по структурному анализу и кристаллохимии, минералоги, кристаллографы, минералоги, специалисты по росту кристаллов, физики-теоретики и оптики.

В послевоенное время сотрудниками Института в СССР была создана школа структурного анализа, в котором с помощью дифракции рентгеновского излучения, нейтронов и электронов определяется атомное строение вещества. И сегодня Институт остается лидером в этой области.

Заложенный основателем Шубниковым принцип комплексного подхода: «получение–структура–свойства» материалов позволяет и сегодня проводить широкий спектр работ по выращиванию кристаллов, изучению механических, электрических, оптических свойств, установлению их связей со структурой, а структуры — с условиями роста. Благодаря результатам этих работ и при активном участии Института в СССР появилась промышленность диэлектрических кристаллов: Завод ВНИИПМ (г. Александров Владимирская обл., 1955 г.); НПО «Монокристаллреактив» (г. Харьков, 1955 г.); Чернореченский, Кироваканский и Ставропольский химкомбинаты; Южноуральский завод «Кристалл» (Челябинская обл., 1962 г.).

Среди разработанных в ИК РАН методик и технологий мы отмечаем технологии получения и обработки монокристаллов: синтетического кварца; крупных монокристаллов YAG-граната, лейкосапфира (в 1975 году лицензия продана фирме Toshiba Ceramics), алюмината иттрия; методы создания люминесцентных кристаллов для сцинтилляционных счетчиков (нафталин, стильбен, толан, антрацен, KI, NaI, CsI, CsBr, LiI, CaWО4); монокристаллов KDP, DKDP, TGS. Именно в Институте были выращены первые в СССР кристаллы для рабочего тела лазеров.

В 1969 году Институт заслуженно удостоился правительственной награды — ордена Трудового Красного Знамени.

Разрабатывали в ИК АН СССР и приборы для нейтронной и рентгеновской дифракции. Под руководством Даниэля Хейкера совместно со Специальным конструкторским бюро Института в НПО «Буревестник» в 1964–1970 годы удалось разработать автоматические наклонные монокристальные рентгеновские дифрактометры ДАР, первые модели порошковых дифрактометров ДРОН, а в 70-е годы — четырёхкружные автоматические монокристальные дифрактометры РЭД.

C 1976 года Институт ведет работы по изучению процессов получения совершенных неорганических и органических кристаллов в условиях невесомости на борту специализированных спутников Земли и орбитальных космических станций. Не оставалась без внимания и теория. Работы Алексея Шубникова и Николая Белова по муарам, чёрно-белой, цветной симметрии и антисимметрии, а также работы Белова по плотнейшим упаковкам в значительной степени определили развитие теоретической кристаллографии XX века.

Сегодня в область научных интересов Института входит широчайший спектр материалов от наноструктур до крупных синтетических монокристаллов, и экспериментальных методов, в том числе с применением синхротронного излучения на отечественных и зарубежных установках класса мегасайенс.

В 2016 году на основе ИК РАН был создан ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН, куда вошли как подразделения еще пять институтов РАН: Центр фотохимии РАН и Институт фотонных технологий РАН, Институт проблем лазерных и информационных технологий РАН, Институт систем обработки изображений РАН и Лаборатория космического материаловедения ИК РАН. В 2023 году ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН вошел в состав НИЦ Курчатовский институт.

Источник: InScience.

Новости Российской академии наук в Telegram →