Академик Гуляев Юрий Васильевич

18 сентября

Академик Гуляев Юрий Васильевич

90 лет

Персональная страница

Юрий Васильевич Гуляев родился 18 сентября 1935 года в поселке Томилино Люберецкого района Московской области.

Когда началась война, его отец, выпускник Пермского университета, пошёл в ополчение, всю войну прошёл в пехоте, был тяжело контужен; мама как медик — тоже на фронте, закончила войну в чине майора медицинской службы. Юрия отправили в деревню Гуляево к бабушке, где он прожил с 5 до 15 лет.

В 1958 году окончил с отличием Московский физико-технический институт (МФТИ) по специальности «радиофизика». После окончания МФТИ — в Институте радиотехники и электроники АН СССР (ныне Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН), ИРЭ: аспирант, младший научный сотрудник, старший научный сотрудник, в 1965–1972 гг. — заведующий лабораторией, заведующий отделом, в 1972–1988 гг. — заместитель директора, в 1988–2014 гг. — директор Института, в настоящее время — главный научный сотрудник, научный руководитель ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН.

В 2006–2009 гг. — директор-организатор Института нанотехнологий микроэлектроники РАН (ИНМЭ РАН).

В 1971–2023 гг. — заведующий кафедрой твердотельной электроники и радиофизики (ранее — полупроводниковой электроники) факультета физической и квантовой электроники Московского физико-технического института.

Избирался заместителем академика-секретаря Отделения нанотехнологий и информационных технологий (ОНИТ) РАН, председателем секции вычислительных, локационных, телекоммуникационных систем и элементной базы ОНИТ РАН.

С 1979 года — член-корреспондент АН СССР, с 1984 года — академик АН СССР (ныне — РАН), Отделение нанотехнологий и информационных технологий.

Академик Ю.В. Гуляев — радиофизик-теоретик и экспериментатор, один из крупнейших учёных современности в области физики твёрдого тела, радиофизики, радиотехники, электроники, информатики. Он относится к числу основоположников современной радиоэлектроники и считается одним из создателей таких новых направлений, как акустоэлектроника, акустооптика, спин-волновая электроника, биомедицинская радиоэлектроника. Крупный организатор науки. Его исследования посвящены физике полупроводников и диэлектриков, электронной компонентной базе, материалам вычислительной техники, легированным полупроводникам, микроволновой акустике, резонансным и нелинейным акустооптическим эффектам в проводящих и активных средах, биомедицинской электронике и радиосвязи, сверхслабым излучениям живых организмов.

Долгие годы Ю.В. Гуляев возглавлял Академию инженерных наук им. А.М. Прохорова, был президентом Российского научно-технического общества радиотехники, электроники и связи им. А.С. Попова, председателем Экспертного совета РАН по проектам Международного научно-технического центра, президентом Международного (стран СНГ) и Российского Союзов научных и инженерных общественных организаций, президентом Российского национального комитета Международного научного радиосоюза (URSI), почётным членом Международного института инженеров по электронике и электротехнике (Fellow of IEEE), председателем российской секции IEEE, членом Оргкомитета IEEE, вице-президентом Международной федерации инженерных организаций (WFEO).

В 1962 году защитил кандидатскую диссертацию «Вопросы теории рекомбинации носителей тока на примесных центрах и дислокациях в полупроводниках», в 1970 году защитил докторскую диссертацию «Вопросы теории акустоэлектронных явлений в твёрдых телах», с 1974 года — профессор.

В МФТИ Ю.В. Гуляев попал в Институт радиолокации и локации, и под руководством С.Г. Калашникова сделал первое исследование — разработал метод определения удельного сопротивления полупроводниковых структур. Будучи студентом 3-го курса МФТИ, он сдал 5 первых экзаменов «теоретического минимума» Л.Д. Ландау, что определило его дальнейшую научную деятельность как физика-теоретика в области физики твёрдого тела. Первая серьёзная научная работа была опубликована в 1959 году. Далее — его научные работы под руководством профессора В.Л. Бонч-Бруевича были посвящены изучению механизмов электропроводности примесных полупроводников и вопросов рекомбинации носителей заряда в полупроводниках, определяющих работу полупроводниковых приборов на высоких частотах, а также вопросов неустойчивости электрического тока в полупроводниках.

В 1962–1963 гг. Ю.В. Гуляев стажировался в Англии, в Манчестерском университете у проф. Б. Флауэрса. Изучая электропроводность сильно легированных, фактически неупорядоченных, полупроводников с использованием техники континуальных интегралов Фейнмана, Ю.В. Гуляев совместно с С.Ф. Эдвардсом разработал метод скорейшего спуска («перевала») для континуальных интегралов, который сегодня используется в теоретической физике и математике.

Ю.В. Гуляев является одним из создателей акустоэлектроники. Теоретически предсказал и изучил поперечный акустоэлектрический эффект на поверхностных акустических волнах, открыл и исследовал новый класс кинетических явлений в полупроводниках, связанный с увлечением электронов звуковыми волнами, в частности акустомагнетоэлектрический эффект (1964), а также открыл акустотермический и акустомагнетотермический эффекты, акустоконцентрационный эффект, приводящий к явлению звуколюминесценции, акустомагнитные эффекты.

В 1964 году Ю.В. Гуляев совместно с В.И. Пустовойтом впервые высказал идею использовать поверхностные акустические волны (ПАВ) для обработки сигналов и предложил слоистую структуру пьезоэлектрик-полупроводник в качестве базовой конструкции соответствующих приборов. Оказалось, что полученный сигнал становится в сто тысяч раз короче, находится на поверхности и с ним можно работать. Предсказаны «вторые» спиновые волны и изучено взаимодействие спиновых волн с электронами в ферромагнетиках и слоистых структурах ферромагнетик-полупроводник, предсказана зависимость фотопроводимости от поляризации падающего излучения, получена сильная полевая автоэмиссия электронов в вакуум из углеродных нанотрубок и нанокластеров. Это изобретение сегодня используется в каждом выпускаемом в мире телевизоре, где поставлен фильтр, который определяет качество цвета, звука, изображения, оно используется также — в мобильном телефоне, радиоприёмнике, системах радионавигации и т. д.: в каждом автомобильном приёмнике три изделия, в каждом сотовом телефоне — семь.

Впервые Ю.В. Гуляев рассмотрел резонансные и нелинейные акустооптические явления в твёрдых телах. В 1965 году им было предсказано существование так называемых «вторых спиновых волн» в ферромагнетиках (аналог 2-го звука в жидком гелии, предсказанного Л.Д. Ландау) и построена их гидродинамическая теория. Ю.В. Гуляевым совместно с П.Е. Зильберманом, Э.М. Эпштейном, В.Г. Шавровым и их сотрудниками разработана кинетическая теория взаимодействия спиновых волн с электронами в слоистых структурах феррит-полупроводник и феррит-сверхпроводник, изучены резонансные явления в тонких ферромагнитных плёнках и в периодических структурах на поверхности ферромагнетика. Ими был выдвинут и детально развит ряд идей о возможности использования найденных физических эффектов для аналоговой обработки сигналов в диапазоне СВЧ, по существу, создано новое направление в физике и технике твёрдого тела — спин-волновая электроника. Ю.В. Гуляевым совместно с его учеником С.А. Никитовым были проведены фундаментальные исследования нелинейных явлений при взаимодействии спиновых волн с электронами в ферромагнетиках. Также Ю.В. Гуляевым был предложен новый класс магнитных материалов — «магнонные кристаллы» (по аналогии с фотонными кристаллами), и совместно с С.А. Никитовым были проведены исследования по применению магнонных кристаллов в задачах обработки СВЧ сигналов. Эти и другие его работы, а также работы его научной школы используются в новых технологиях обработки информации и телекоммуникации.

В 1968 году Ю.В. Гуляевым, независимо и одновременно с физиком из США Дж. Блюстейном, был предсказан и изучен новый фундаментальный тип ПАВ (поверхностных акустических волн) — чисто сдвиговая поверхностная акустическая волна в пьезоэлектриках, известная во всем мире как «волна Гуляева-Блюстейна», или ГБ-волны (the Gulyaev-Blustein waves). Это абсолютно новый тип поверхностных волн, на основе которых строятся новые поколения приборов. Статья Ю.В. Гуляева была представлена к печати на двадцать дней раньше.

В 1971 году Ю.В. Гуляев предложил акустоинжекционный транзистор — первый из серии полупроводниковых приборов с акустическим переносом заряда. Построил нелинейную теорию взаимодействия акустических волн большой амплитуды с электронами в полупроводниках.

В 1977 году Ю.В. Гуляев совместно с А.М. Кмитой и А.С. Багдасаряном предложил новый тип преобразователя для возбуждения и приема ПАВ, основанный на «ёмкостном взвешивании электродов» и позволяющий улучшить избирательность устройств на ПАВ.

Совместно с В.П. Плесским он детально исследовал распространение ПАВ в периодических структурах на поверхности твёрдого тела и предложил новый тип ПАВ в этих структурах. Эти и другие работы Ю.В. Гуляева в области акустоэлектроники привели к возникновению нового направления в технике обработки информации, связи, радиолокации. Мировой выпуск акустоэлектронных изделий, являющихся важными компонентами телевизоров и радиоприёмников, систем радиолокации и связи, а в последние годы сотовых телефонов, составляет сегодня миллиарды штук в год. Пионерские работы Ю.В. Гуляева в области акустоэлектроники внесли существенный вклад в создание современных сотовых телефонов.

Специалистами высоко ценится вклад Ю.В. Гуляева в развитие акустооптики и её практических применений. Им совместно с его учениками Г.Н. Шкердиным и В.В. Прокловым предсказан и обнаружен ряд новых акустооптических эффектов: дифракция света на электронных волнах, сопровождающих звук в полупроводниках, дифракция света на звуке в активной среде, в частности, эффект акустической распределённой обратной связи в лазерах.

Ю.В. Гуляев совместно со своими учениками И.И. Чусовым, А.С. Бугаевым, А.Г. Козорезовым, Н.И. Ползиковой и В.П. Плесским провёл цикл работ по теории полупроводников, в частности, по теории сильно легированных компенсированных полупроводников, полупроводников в сильных электрических и магнитных (квантующих) полях и акустоэлектронных явлений в них, по теории токовой неустойчивости и усиления акустических волн в полупроводниках. Лично Ю.В. Гуляевым была развита теория электронного поглощения и усиления акустических волн большой амплитуды в полупроводниках и возникающих при этом нелинейных явлений, за счёт «электронной» нелинейности.

Ю.В. Гуляевым и Н.И. Синициным с сотрудниками изучены функциональные возможности вакуумных интегральных схем, основанных на распределённом взаимодействии СВЧ-полей и электронных потоков, предложен ряд микроэлектронных вакуумных СВЧ-приборов с распределённым взаимодействием на основе матриц полевых эмиттеров. Ими была выдвинута и экспериментально реализована идея использовать фулеренные углеродные нанотрубки в качестве полевых эмиттеров для приборов вакуумной микроэлектроники. Сегодня исследования на основе этой идеи интенсивно ведутся во многих лабораториях мира.

Ю.В. Гуляев внёс большой вклад в развитие акустооптики и её практических применений. Он вместе с академиками В.А. Котельниковым, А.М. Прохоровым, Ж.И. Алфёровым, В.И. Пустовойтом, профессором В.П. Гапонцевым и рядом других учёных и инженеров был одним из организаторов работ по исследованию и практическому применению волоконно-оптических систем в самых различных областях хозяйства.

Ю.В. Гуляев руководил национальной научно-технической программой «Перспективные средства телекоммуникаций и инженерные системы связи». Разработал теорию акустоэлектронных явлений при большой интенсивности звука. Большую известность приобрели его работы по созданию новых видов аппаратуры для сотовой телефонной связи, по вакуумной электронике, по технологии микро- и наноэлектроники. С сотрудниками он предложил новую конструкцию системы сотовой радиотелефонной связи, которая позволяет существенно увеличить число абонентов, одновременно разговаривающих по телефону в одной соте, без помех друг для друга.

Важными являются последние фундаментальные работы Ю.В. Гуляева по вакуумной микроэлектронике, лазерам и волоконно-оптическим элементам, технологии открытых систем телекоммуникаций. Научные работы Ю.В. Гуляева и разработанные под его руководством элементы и приборы функциональной электроники, такие как фильтры, линии задержки, конвольверы, модуляторы, спектроанализаторы, приборы с акустическим переносом заряда, нашли широкое применение в науке и технике, в современных системах обработки, хранения и передачи информации и других областях народного хозяйства.

Ю.В. Гуляев — крупный организатор отечественной науки. Все годы участвовал в координации фундаментальных и прикладных исследований в области радиотехники, электроники, информатики, биомедицинской радиоэлектроники. Как член Президиума Академии наук в течение десятилетий курировал приборостроение в академических институтах в области медицины.

По его инициативе созданы филиалы ИРЭ в Саратове (1979 г.) и Ульяновске (1990 г.), а также медицинский центр электронных диагностических систем ИРЭ РАН в Москве. Он является одним из создателей и организаторов Саратовского научного центра РАН (1981 г.). Созданный в ИРЭ им. В.А. Котельникова РАН по его инициативе отдел технологии микроэлектроники выделился в отдельный Институт СВЧ-полупроводниковой электроники РАН (2002 г.). Ю.В. Гуляев совместно с академиком А.Н. Сауровым организовал новый институт Российской академии наук по одному из наиболее актуальных научных направлений — Институт нанотехнологий микроэлектроники РАН и в 2006–2009 гг. был его директором-организатором. Об уровне исследовательских работ коллектива ИРЭ свидетельствует тот факт, что его сотрудникам присуждены две Ленинские премии и более тридцати Государственных премий.

В последние годы Ю.В. Гуляев провёл фундаментальные работы по новым радиоэлектронным методам медицинской диагностики. Им предложен и успешно развивается новый подход к изучению функционирования организма человека, основанный на комплексном измерении физических полей и электрофизических характеристик человеческого тела в процессе его жизнедеятельности. Ю.В. Гуляев впервые предложил использовать поверхностные акустические волны, физические поля и излучения тела человека с целью ранней медицинской диагностики.

На основе этих измерений вместе с коллективами ряда ведущих медицинских организаций разработаны и продолжают разрабатываться новые методы неинвазивной ранней медицинской диагностики. В частности, при его личном участии и под его руководством создан ряд уникальных приборов для целей медицинской диагностики — ИК-термограф, СВЧ-термограф, магнитокардиограф, электроимпедансный компьютерный маммограф, который уже используется во многих клиниках России и за рубежом и др.

В 1989–1991 гг. Ю.В. Гуляев был избран Народным депутатом СССР, и являлся председателем подкомитета по информатике и связи Комитета по транспорту, информатике и связи Верховного Совета СССР. Под его руководством была разработана Программа развития телекоммуникаций в Советском Союзе, которая в основных чертах сегодня воплощается в России.

Ю.В. Гуляев был руководителем ведущей научной школы России, им подготовлено более 100 кандидатов наук, из которых более 25 человек стали докторами наук, из них — 3 академика РАН.

Им лично и в соавторстве опубликовано более 900 научных работ, включая 12 монографий, получено около 100 патентов и авторских свидетельств на изобретения (в том числе 17 патентов в США, Японии, Германии, Англии, Франции), среди них патенты: «Технология переработки материалов, содержащих благородные металлы», «Устройство для радиомаскировки», «Датчик утечки жидких нефтепродуктов», «Метод местоопределения грозовых разрядов» и др.

В разные годы был главным редактором или членом редколлегии следующих журналов: «Радиотехника и электроника», «Журнал радиоэлектроники», «Биомедицинская радиоэлектроника», «Известия высших учебных заведений. Прикладная нелинейная динамика», «Физика и техника полупроводников», «Радиотехника», «Доклады Академии наук», «Успехи физических наук», «Письма в журнал технической физики», «Наноматериалы и наноструктуры — XXI век», «Физика волновых процессов и радиотехнические системы», «Электромагнитные волны и электронные системы», «Успехи современной радиоэлектроники», «Теория и техника радиосвязи», «Физические основы приборостроения», «Известия вузов. Материалы электронной техники», «Автометрия», «Акустический журнал», «Радио», «Электроника», «Микроэлектроника». Член редакции библиотечки «Квант». Член редакции Серии «Математика. Механика. Физика» «Вестника Челябинского государственного университета», член редакционного совета научно-технического сборника «Техника радиосвязи» (г. Омск).

Почётный доктор Алферовского университета, с 2015 года — почётный доктор СПбПУ, с 2000 года — почётный доктор СПбГЭТУ, с 2013 года — почётный доктор Новгородского государственного университета им. Ярослава Мудрого, почётный профессор Московского педагогического государственного университета, с 2010 года — действительный член Академии криптографии РФ, иностранный член Польской и Молдавской национальных академий наук, иностранный член Китайской академии инженерных наук.

Ю.В. Гуляев многократно избирался членом Президиума РАН, членом бюро Отделения нанотехнологий и информационных технологий РАН, был председателем Научного Совета РАН «Научные основы построения вычислительных, телекоммуникационных и локационных систем», Научного совета РАН по физической электронике, Научного совета РАН по комплексной проблеме «Радиофизические методы исследования морей и океанов», Экспертной комиссии по теме «Вычислительные, локационные, телекоммуникационные системы и элементная база», заместителем председателя Научного совета РАН по комплексным проблемам евразийской экономической интеграции, модернизации, конкурентоспособности и устойчивому развитию, председателем Экспертного совета РАН по проектам Международного научно-технического сотрудничества, членом Комиссии по делам медицинских учреждений РАН, председателем ФГБУН «Саратовский научный центр РАН».

С 2010 года — член Консультативного научного совета Фонда развития Центра разработки и коммерциализации новых технологий в Сколково.

Награждён орденом Трудового Красного Знамени, орденом «Знак Почёта», орденом Почёта, орденом «За заслуги перед Отечеством» IV и III степени, орденом Александра Невского.

Дважды лауреат Государственной премии СССР (1974, 1984), дважды лауреат Государственной премии Российской Федерации (1993, 2007), лауреат Государственной премии Российской Федерации им. Маршала Советского Союза Г.К. Жукова в области военной науки, лауреат премии Совета Министров СССР, лауреат премии Правительства Российской Федерации в области образования, лауреат премии Правительства Российской Федерации в области науки и техники, имеет две Благодарности Верховного главнокомандующего Вооружёнными Силами Российской Федерации (2000, 2002) — за научный вклад в повышение обороноспособности и безопасности страны.

Удостоен Золотой медали им. А.С. Попова РАН — высшая награда РАН в области радиоэлектроники, премии им. Б.П. Константинова РАН, юбилейной медали «300 лет Российской академии наук».

Ему вручены: медаль ЮНЕСКО за выдающийся вклад в развитие нанонаук и нанотехнологий, премия Европейского физического общества, Премия «Хьюлетт-Паккард», премия Лорда Рэлея.

В 2005 году Международный астрономический союз присвоил астероиду № 6942 имя 6942 Yurigulyaev.