ДЕЛО ГЛАВНОЕ
К 250-летию МГУ им. М.В.Ломоносова.
Ю. Веснин, к.х.н., ведущий научный сотрудник ИНХ СО РАН
Почти полвека мы, выпускники химфака МГУ 1958 года, живем и
работаем на сибирской земле, куда нас позвал М. А. Лаврентьев.
Что было главным для нас и тогда, и сейчас? Конечно, наше дело,
наша наука. За эти годы приходилось проводить тысячи различных
химических синтезов, заниматься разными темами оптика,
рентген, изоморфизм, сверхпроводимость.
Об одной теме стоит сказать особо, т.к. она имеет непреходящий
интерес.
В 1969 г. удалось сформулировать гипотезу о существовании
элементарной единицы кристаллического вещества «кванта
кристалла». В 1970 году эта работа была опубликована. В 1994 году
на ее основе построена последовательная теория вторичной
структуры кристаллов (ВСК). С 1994 г. разработаны различные
приложения в химии, физике, механике твердого тела. Было
показано, что теория ВСК вполне адекватно отражает реальные
процессы в твердом теле качественно и количественно. Например,
известно, что свойства кристаллических частиц размером
~10-6 см и
менее (наночастицы) существенно отличаются от свойств массивных
кристаллов. Материалы, содержащие достаточное количество таких
частиц, имеют необычные и важные для практики свойства. Поэтому
во всех развитых странах созданы национальные программы по науке
и технологии наночастиц. Однако здесь сложилась необычная
ситуация. Существующие теории конденсированного состояния
вещества не могут объяснить, почему свойства наночастиц
отличаются от свойств массивного вещества. Промышленность во всем
мире выпускает наночастицы и материалы на их основе во все
возрастающих масштабах (тысячи тонн в год), а нанонаука все еще
гадает, почему такое различие свойств. Теория ВСК объясняет это
явление на основе понятия «Элементарная единица кристалла». Эта
единица («минимальный кристалл мик») является аналогом
молекулы, т.е. гигантской молекулой твердого тела размером около
300 ангстрем. Частица меньшего размера является
«субкристаллом» аналогом молекулы-радикала. Как и любой радикал, субкристалл
обладает повышенным энергосодержанием и реакционной способностью.
Становятся понятными многие свойства наночастиц. Например, идет
дискуссия, какова верхняя граница размеров наночастиц. Теория ВСК
дает ясный ответ: 300+100 ангстрем.
Другой пример. В механике твердого тела одно из основных
понятий дислокация. Существующая теория рассматривает ее как дефект
атомной структуры кристалла. Теория дислокаций развивается уже
свыше 50 лет тысячи статей, десятки учебников и т.п. В
настоящее время эта теория, по-видимому, не способна правильно
объяснить и предсказать многие факты. Теория ВСК рассматривает
дислокацию как дефект вторичной структуры кристаллов одно из
проявлений граничных промежутков между элементарными единицами
кристалла. Для объяснения пластической деформации существующая
теория вводит искусственные понятия краевая, винтовая
дислокации, вектор Бюргерса и т.п. Согласно теории ВСК,
пластическая деформация просто взаимное смещение по границам
миков. Получают естественное объяснение «трудные вопросы»
существующей теории: сохранение кристаллической структуры при
деформации, низкие значения пределов текучести кристаллов и т.д.
Становятся ненужными многочисленные искусственные понятия
существующей теории дислокаций.
Аналогичные примеры есть и в других разделах изоморфизм,
катализ, электронный транспорт. В настоящее время оформилось
новое научное направление: «Вторичная структура кристаллов теория
и ее приложения в химии, физике, механике твердого тела».
Оно представлено многочисленными публикациями: тезисы (около 40
конференций, из них около 20 международных), статьи, монография
«Вторичная структура и свойства кристаллов». Если развитие
направления оправдает возлагаемые надежды, это будет достойным
вкладом в дело, начатое М. В. Ломоносовым, и продолженное на
сибирской земле М. А. Лаврентьевым.
стр. 12
|