Евгений Завойский - Yevgeny Zavoisky
Евгений Завойский | |
|---|---|
 | |
| Родившийся | 28 сентября [ OS сентября] 1907 г. |
| Умер | 9 октября 1976 г. (69 лет) |
| Альма-матер | Казанский университет |
| Известен | Открытие электронного парамагнитного резонанса (1944 г.) |
| Награды | Сталинская премия (1949), Ленинская премия (1957), Премия Международного общества ЭПР (1977, посмертно). |
| Научная карьера | |
| Поля | Спектроскопия |
| Учреждения | Казанский университет , Арзамас-16 , Институт атомной энергии |
| Подпись | |
 | |
Евгений Константинович Завойский ( русский : Евгений Константинович Завойский ; 28 сентября 1907 - 9 октября 1976) был советским физиком, известным своим открытием электронного парамагнитного резонанса в 1944 году. Он, вероятно, наблюдал ядерный магнитный резонанс в 1941 году, задолго до Феликса Блоха и Эдварда Миллса. Перселла , но отклонил результаты как невоспроизводимые. Завойскому также приписывают создание люминесцентной камеры для регистрации ядерных процессов в 1952 году и открытие магнитоакустического резонанса в плазме в 1958 году.
Ранние годы
Завойский родился в 1907 году в Могилеве-Подольске , городе на юге Российской империи (ныне Винницкая область , Украина ). Его отец Константин Иванович был военным врачом, а мать Елизавета Николаевна получила педагогическое образование. В 1910 году семья Завойских переехала в Казань - крупный университетский город России - ради лучшего образования и благополучия своих пятерых детей. Там Константин Иванович получил респектабельную работу и большую квартиру, которую он оборудовал техникой и книгами для домашних экспериментов со своими детьми. Евгений, в частности, увлекался электромагнетизмом.
Октябрьская революция 1917 года принесла трудные времена. Константин Иванович умер в 1919 году от истощения, и семья переехала в небольшой сельский городок, чтобы пережить голодный период. В 1925 году они вернулись в Казань. В 1926 году Евгений поступил на физический факультет Казанского университета . К тому времени он уже был опытным инженером-любителем, который собрал собственные радиоприемники и имел множество идей новых изобретений и измерений. Завойский зарекомендовал себя как талантливый ученик и исследователь. Его отправили в Санкт-Петербург для продолжения учебы, а по возвращении в Казань он работал в лаборатории колебаний Казанского университета. После защиты докторской диссертации в 1933 году он стал заведующим лабораторией. Его научные направления: генерация ультракоротких волн; изучение их физического и химического воздействия на материю, включая влияние на прорастание семян; и исследование суперрегенеративного эффекта . Тема прорастания семян была отражением того непростого периода, когда от ученых требовалось попытаться помочь российской экономике, восстанавливающейся после лет войн.
Работа над резонансными явлениями
Завойский начал систематические исследования взаимодействия электромагнитных волн с веществом в 1933 году. Он сформировал группу талантливых экспериментаторов и теоретиков разного профиля, в которую вошли Борис Козырев, А.В. Несмелов, а затем Семен Альтшулер . Он также посетил несколько лабораторий в крупных городах России и обнаружил, что экспериментальные методы в этой области исследований не разработаны. Он был особенно недоволен низкой чувствительностью обнаружения и потратил много усилий на ее улучшение с помощью более совершенных детекторов и электронных схем.
Завойского очень интересовали новаторские результаты, полученные Исидором Исааком Раби в 1938 году о взаимодействии молекулярных пучков с электромагнитными волнами в постоянном магнитном поле, то есть ядерным магнитным резонансом (ЯМР). Восемь лет спустя, в 1946 году, Феликс Блох и Эдвард Миллс Перселл усовершенствовали технику для использования с жидкостями и твердыми телами, за что они разделили Нобелевскую премию по физике в 1952 году. Завойский тоже пытался обнаружить ЯМР в твердых и жидких телах примерно в 1940–1941 годах. У него была достаточно чувствительная система обнаружения, и ему удавалось получать резонансные сигналы. Однако строгие требования к пространственной однородности магнитного поля, вероятно, не соблюдались. Сигналы были нестабильными и плохо воспроизводимыми, поэтому их отбрасывали. Работа была прервана Второй мировой войной и больше не возобновлялась.
Вместо этого, начиная с 1943 года, Завойский сосредоточился на электронном парамагнитном резонансе (ЭПР), который гораздо менее требователен к однородности магнитного поля. С другой стороны, для этого требуется гораздо более чувствительная электроника обнаружения, но Завойский был хорошо подготовлен в этой области. В частности, он заменил калориметрическое (тепловое) обнаружение К.Дж. Гортера гораздо более чувствительной электронной техникой сетевого тока . Дальнейшим усовершенствованием было добавление небольшого переменного магнитного поля к основному статическому магнитному полю. Это резко увеличило чувствительность обнаружения и позволило легко усилить резонансный сигнал и вывести его непосредственно на осциллограф . В 1944 году, сигналы ЭПР были обнаружены в нескольких солях, в том числе водного хлорида меди (CuCl 2 · 2H 2 O), сульфат меди и сульфат марганца . Результаты были революционными и поначалу не были приняты даже советскими учеными (в том числе Петром Капицей ). Сомнения развеялись, когда Завойский приехал в Москву, собрал с нуля ЭПР-спектрометр и воспроизвел там свои результаты. В 1945 году Завойский защитил диссертацию по феномену электронного парамагнитного резонанса.
Обучение
Завойский был популярным учителем, сосредоточивавшимся на демонстрациях, а не на теориях. Сам он показал различные криогенные явления, такие как затвердевание и разрушение вещества при замерзании. Один эксперимент чуть не закончился его арестом сотрудниками внутренней полиции. Завойский продемонстрировал интерференцию поляризованного света в двухосном кристалле , в результате чего на экран перед большой аудиторией проецировалось обведенное свастикой изображение. Демонстрационные кристаллы были вскоре конфискованы и проанализированы специальной комиссией, которая пыталась установить связь между экспериментом и нацистской Германией, и только серия писем от ученых разрешила этот вопрос.
Поздние годы
В 1947 году по приглашению Игоря Курчатова Завойский переехал из Казани в Москву, чтобы работать в институте Российской академии наук, который впоследствии стал Институтом атомной энергии (ИАЭ). Затем он был переведен в засекреченное место Арзамас-16 и участвовал в проекте советской атомной бомбы . По возвращении в ИАЭ он работал над детекторами сверхбыстрых процессов и в 1952 году разработал новую люминесцентную камеру для регистрации ядерных процессов. Начиная с 1958 года, он изучал явления, связанные с плазмой и термоядерным синтезом, и в том же году открыл магнитоакустический резонанс в плазме.
В 1972 году тяжелая болезнь увела его от науки. Завойский скончался в 1976 году в Москве.
Награды и почести
Завойский награжден Сталинской премией (1949), Ленинской премией (1957) и Героем Социалистического Труда (1969), а также двумя орденами Ленина . 23 октября 1953 г. он стал членом-корреспондентом Российской академии наук, а 26 июня 1964 г. был избран академиком .
В 1977 году, через год после его смерти, его открытие EPR было признано международным сообществом EPR, которое также учредило «Премию Завойского». В 1984 году Казанскому физическому институту было присвоено имя Завойского.
В период с 1958 по 1966 год Завойский получил 17 номинаций на Нобелевскую премию , из которых 15 - по физике и 2 - по химии.
Рекомендации
Библиография
- Борис Иванович Кочелаев (1995). Начало парамагнитного резонанса . World Scientific. ISBN 981-02-2114-2.