Андрей Ващенко – представитель плеяды молодых талантливых ученых ФИАНа, кандидат наук, человек, глубоко увлеченный исследованиями электролюминесценции квантовых точек и поиска новых материалов для светоизлучающих диодов. В жизни это – скромный, обаятельный парень, готовый больше рассказывать о науке и достижениях своих друзей-ученых, нежели о себе.
«Надо сказать, в моем «пути в науку» нет ничего необыкновенного, примечательного. Я рос самым обыкновенным пацаном, проводящим свободное время в дворовых играх, и, если честно признаться, был отменным сорвиголовой, – рассказывает о себе Андрей. – Наверное, в моем развитии и становлении как ученого-физика есть определенная доля случая, счастливого стечения обстоятельств. Хотя и свои собственные усилия я бы тоже не стал сбрасывать со счетов».
Интерес к естественнонаучной области знаний появился еще в школе: «первой любовью» стала математика. Однако поворотным моментом, по признаниям самого Андрея – уроженца г. Брянска, стала смена места учебы. В 7 классе он выдержал вступительные экзамены и поступил в Брянский городской лицей №1 – учебное заведение, куда «отбирались лучшие ученики со всех школ города и привлекались лучшие учителя». Именно здесь и проявился интерес к физике.
«В математике была слишком серьезная конкуренция со стороны остальных учащихся, – смеется Андрей. – А если серьезно, то физика меня привлекла гораздо больше, поскольку, в отличие от абстрактной и теоретической математики, здесь можно было реально или мысленно ставить эксперименты, которые помогали в решении той или иной конкретной задачи. Образно говоря, в физике все можно было "потрогать". А для меня эта сторона, – реальная применимость тех или иных решений, – всегда была важна.»
Это увлечение привело на олимпиады по физике: от городского уровня до всероссийского. Как выразился Андрей, «здесь я неожиданно "выстрелил"»: на всероссийской олимпиаде по физике он попал в пятерку сильнейших участников. А это уже, в определенной мере, предопределило дальнейшее развитие событий. По результатам всероссийской олимпиады сильнейшим участникам, среди которых был и Андрей, пришло приглашение в Московский физико-технический институт (МФТИ) на сборы по подготовке к международной олимпиаде по физике. Здесь юному физику представилась возможность познакомиться как со своими сверстниками из различных регионов страны, так и прослушать интереснейшие лекции ведущих преподавателей, профессоров МФТИ. Большое значение имело и общение с уже состоявшимися студентами и аспирантами – участниками олимпиад прошлых лет. И хотя на международную олимпиаду Андрей так и не попал, этот новый опыт был весьма полезен: он позволил окончательно определиться со своими предпочтениями.
«Во время сборов мне очень понравилось на физтехе, и я пошел туда с удовольствием, – вспоминает Андрей. – Во время собеседования, которое является обязательным для всех поступающих в МФТИ, меня спросили, чем бы я хотел заниматься. На момент окончания школы для меня невероятно интересной и привлекательной была голография. Сейчас уже трудно сказать, но чем-то она меня впечатлила. Я так и сказал на собеседовании – голография. Так я был распределен в 26 группу, прикрепленную к одной из базовых кафедр ФИАНа. Спустя 6 лет, к концу обучения, про голографию я уже забыл. А вот ФИАН остался…»
Когда пришло время выбора специализации, студентов МФТИ привели на экскурсию в лаборатории ФИАНа. Среди множества разнообразных, и весьма интересных, вариантов он выбрал Отдел люминесценции им. С.И. Вавилова, под научным руководством А.Г. Витухновского. Дальше Андрея ждали диплом, учеба в аспирантуре и защита диссертации.
Конечно, признается он, научная реальность отличается от того, что представлял, будучи студентом и даже начинающим аспирантом. Но привлекательность науки от этого ничуть не померкла.
«Разочарование? Наверное, временами, со всеми бывают кризисы, когда задаешься вопросом, зачем ты всем этим занимаешься и чего достиг. Но это бывает столь редко и кратковременно, что и внимания обращать не стоит.
У нас в лаборатории нет времени разочаровываться: очень интенсивный график работы. Да и молодежи в последнее время пришло очень много. Так что здесь довольно-таки серьезная конкурентная среда. Пока будешь сидеть и рефлексировать, останешься на "задворках". Да и в целом, если честно, мне кажется, что состояние разочарования может возникать только на фоне безделья: когда ты чем-то занят, тебе просто некогда отвлекаться на подобные вещи,» – заметил Андрей.
По мнению Андрея, современный ученый – человек весьма разносторонний, в высокой степени коммуникабельный. Большинство проводимых исследований, если они не носят сугубо теоретический характер, требуют постоянного взаимодействия в виду сложности и многоплановости исследований. В качестве примера он приводит собственную сферу деятельности.
Группа ученых Отдела люминесценции под руководством А.Г. Витухновского, в которую входит и Андрей, занимается исследованием электролюминесценции квантовых точек, поиском новых материалов для органических и неорганических светодиодов[1], вопросами их синтеза. И здесь уже трудно обойтись силами одной лаборатории. Объединенная группа физиков и химиков осуществляет синтез новых веществ на основе кадмия и селена для создания светоизлучающих диодов. А исследование свойств полученных образцов приходится проводить сразу в нескольких лабораториях – ФИАНа, МГУ и МФТИ.
Квантовая точка – это небольшой кристалл (ок. 4-6 нм в диаметре), состоящий из сложных молекул, каждая из которых, образно говоря, представляет конструкцию из «антенн», поглощающих подаваемую на них энергию, и светоизлучающего центра. Квантовая точка обладает способностью переизлучения энергии: поглотив фотон, она некоторую часть энергии забирает на релаксацию, а остальное идет на излучение фотона чуть меньшей частоты. Таков основной принцип люминесценции всех светодиодных материалов, органической и неорганической природы.
Собственно, ничего революционного в этих идеях нет: LED-дисплеи уже давно нашли коммерческое применение. Внедрение OLED-дисплеев могло бы вывести технику на новый уровень, поскольку они весьма экономичны в производстве, по сравнению с господствующими ныне ЖК-технологиями, а по своим характеристикам даже превосходят их. Однако болевой точкой OLED-материалов является их недолговечность и крайняя уязвимость к внешним воздействиям. На решение этих проблем и направлены исследования множества ученых по всему миру, в том числе и в ФИАНе.
Другим направлением исследований ученых ФИАНа является синтез неорганических и органических материалов: в качестве излучающего центра в квантовые точки вводятся кристаллы неорганического вещества. Особая тонкость здесь состоит именно в том, как «подружить» органические и неорганические молекулы. Такие синтезированные материалы, как показывают исследования, обладают эффективностью люминесценции ненамного ниже чисто органических, но, в отличие от них, намного более стабильны и долговечны.
«На сегодняшний день, согласно научно-исследовательским публикациям, уже получены органические светодиоды с эффективностью близкой к 100%. Но при этом они сильно нестабильны.
Долговечность современных OLED-дисплеев, например, у фирмы Самсунг, достигается путем тщательной многослойной упаковки, предотвращающей любой, малейший контакт органических соединений с внешней средой. В противном случае дисплей выходит из строя в считанные минуты, без возможности восстановления.
Предлагаемые нами соединения обладают несколько меньшей эффективностью, порядка 90%. Но при этом они весьма стабильны: теоретически они могут работать даже в открытой среде. Скажем, на воздухе,» – рассказывает Андрей.
Исследования по созданию таких гибридных светодиодов в 2015 году были отмечены Премией Правительства г. Москвы молодым ученым за «Достижения в области разработки энергоэффективных источников света на основе коллоидных нанокристаллов халькогенидов кадмия». Вместе с Андреем эту премию разделили его коллеги, такие же молодые ученые Алексей Кацаба и Сергей Амброзевич.
На вручении Премии Правительства г. Москвы молодым ученым.
Слева направо: Амброзевич С.А., Ващенко А.А., Собянин С.С., Кацаба А.В.
Конечно, как и у любого другого человека, жизнь Андрея наполнена не только работой, даже если эта работа – наука, но и различными увлечениями, заботами. Для него такой жизнью «вне науки» стала его семья – жена и дочь. По словам Андрея, дочери он уделяет все свое свободное время, «как всякий нормальный человек». А потому и увлечения у них общие на троих – путешествия, прогулки, спорт – велосипеды, коньки, бальные танцы и многие другие.
«Трудно вывести формулу, каким он должен быть – человек науки. С одной стороны, я встречал ученых, которые были, что называется «не от мира сего», им нужны только ручка, лист бумаги и спокойная атмосфера. Они сядут и будут что-то писать, выводить какие-то закономерности, возможно даже, делать открытия. Но есть и другие ученые – высоко коммуникабельные, общительные люди, которые отличаются от остального мира, пожалуй, лишь сферой своей деятельности.
В любом случае все зависит от человека. Конечно, мне очень сильно повезло сначала с учителями в школе, затем – в институте и здесь, в ФИАНе. Но вряд ли мою профессию можно назвать просто работой. Здесь своего рода дуализм: наука – это работа и увлечение одновременно. С одной стороны, раз есть какие-то определенные обязательства, требования, это – работа. Но с другой… Учитывая, что часто я занимаюсь исследованиями до тех пор, пока уже охрана не начнет выгонять, это увлечение. И – весьма сильное. А если такого увлечения нет, то это будет несчастный человек. Наука требует привязанности, если хотите, – любви. Впрочем, как и любая другая профессия, на мой взгляд,» – отметил в заключение Андрей.
Беседовала Е. Любченко, АНИ «ФИАН-информ»
_____________________________________
[1] Светодиод (LED) – полупроводниковый прибор с электронно-дырочным переходом, создающий оптическое излучение при пропускании через него электрического тока в прямом направлении (Источник). Чаще всего под аббревиатурой LED подразумевают именно неорганические светодиоды, поскольку для органических используется отдельное обозначение. В отличие от последних, структура неорганических светодиодов состоит полностью из неорганических соединений.
Органический светодиод (OLED) – полупроводниковый прибор, изготовленный из органических соединений, эффективно излучающих свет при прохождении через них электрического тока (Источник). К тексту
