Раиса Кузнецова - Курчатов ЖЗЛ

Опыт работы Курчатова с высоковольтными установками вскоре оказался необычайно полезным на другом этапе его исследований в довоенные годы. В конце 1929 года он, занимаясь изучением электрических свойств диэлектриков и поисками материалов для конденсаторов, обратил внимание на поведение сегнетовой соли в определенном интервале температур. Вместе с сотрудником лаборатории Павлом Павловичем Кобеко, ставшим его другом, Игорь Васильевич приступил к изучению явления аномально высокой диэлектрической проницаемости сегнетовой соли. В этой работе участвовал и брат Курчатова Борис, поступивший на работу в ЛФТИ после окончания химического факультета Казанского государственного университета. К проведению исследований их побудил повышенный в то время интерес к данным вопросам, обнаруженный в зарубежных исследованиях прикладного характера периода Первой мировой войны П. Ланжевена, К. К. Шидловского, Э. Резерфорда и др.[110]

Сегнетоэлектрические свойства сегнетовой соли в 1920–1924 годах открыл американский физик Дж. Валашек. Первые систематические исследования физических свойств этого вещества были выполнены в ЛФТИ под руководством Курчатова. В первой работе по сегнетоэлектрикам, опубликованной в марте 1930 года[111], Курчатов и Кобеко отмечали, что на аномальные свойства сегнетовой соли им указал ученый-акустик Н. Н. Андреев, разрабатывавший вопросы пьезоэлектричества. Вскоре Курчатов выявляет новую природу явления: сегнетова соль есть электрический аналог ферромагнетиков, первой в новой группе диэлектриков, названных им сегнетоэлектриками. Курчатов с сотрудниками исследовали физические свойства кристаллов сегнетовой соли, выяснили вторичное происхождение явления ее поляризуемости, изучили изоморфные смеси сегнетовой и аммонийно-натриевой соли винной кислоты. Выявленное разнообразие свойств этих кристаллов в зависимости от концентрации компонентов явилось убедительным доказательством открытия И. В. Курчатовым, Б. В. Курчатовым и П. П. Кобеко новой группы диэлектриков.

Курчатов использовал в работах термины «сегнетоэлектрики», «сегнетоэлектричество», поскольку в то время казалось, что необычные физические свойства сегнетовой соли присущи только материалам типа сегнетовой соли. Когда были открыты многочисленные представители других типов кристаллов, обладающие подобными свойствами, эти термины перестали быть адекватными, поэтому стали использовать термины «ферроэлектрики», «ферроэлектричество», более соответствующие сути явления.

Во времена Курчатова физика сегнетоэлектричества только зарождалась. Существовали большие трудности при интерпретации экспериментальных данных. Естественно, Курчатов не мог предвосхитить все достижения современной физики сегнетоэлектричества, но, как отмечается в трудах его соратников[112], многие предлагаемые им объяснения новых экспериментальных результатов оказались довольно близкими к современным концепциям.

Специалисты отмечали также тщательность постановки Курчатовым экспериментов, стремление учесть многие факторы и вопросы, которые и сегодня находятся в центре внимания физиков, занимающихся сегнетоэлектричеством. По результатам исследований Курчатов публикует 11 статей и первую в мире по данной теме монографию «Сегнетоэлектрики». Она вышла в 1933 году на русском и в 1936 году на французском языке с предисловием А. Ф. Иоффе[113] и стала настольной книгой ученых и специалистов-практиков, занимавшихся данной проблемой. Вопросам технического применения сегнетоэлектриков Курчатов посвятил восьмую главу этой книги, названную «Некоторые технические применения сегнетоэлектриков». Он указывал, что на основе сегнетовой соли изготовлены микрофоны, которые в дальнейшем были усовершенствованы: в них использовали пьезоэлектрические свойства соли[114].

Созданное Курчатовым учение о сегнетоэлектриках было положено в основу новой области науки, которая успешно развивалась в России и за рубежом[115]. Сегнетоэлектрики до сих пор играют важную роль в гидролокации, гидроакустике, других областях как преобразователи механических колебаний в электрические[116]. О существенном значении этих работ Курчатова для техники и обороны страны говорится в монографии А. П. Гринберга и В. Я. Френкеля[117]. И. В. Обреимов в воспоминаниях о Иоффе писал: «Я вспоминаю ту нежность, ласковость, с которой Абрам Федорович относился к работам Курчатова по сегнетоэлектричеству»[118]. Ю. Б. Харитон называл эти работы Курчатова «изящными и красивыми»[119]. Специалисты считали, что техническое применение сегнетоэлектриков может открыть совершенно новые перспективы. «Если предыдущий период электротехники можно по праву называть электротехникой меди и железа, — отмечал В. П. Вологдин, — то следующий за ним период может быть назван электротехникой диэлектрика»[120].

Исследования Курчатова по сегнетоэлектрикам вызвали большой интерес и за рубежом. В 1929–1930 годах академик Иоффе обсуждал их результаты с физиками Германии и Голландии, в частности, с выдающимся ученым П. С. Эренфестом. В 1932 году он докладывал об этих работах в Париже[121]. В 1928 году о них впервые услышали в Великобритании. Находившийся там К. Д. Синельников тогда написал Курчатову: «Эти работы могут открыть новую эпоху в диэлектрических константах»[122]. Достижения Курчатова в области изучения сегнетоэлектриков явились не просто очередным успехом в его научной деятельности. Его открытие вошло в историю мировой науки, а имя молодого ученого стало широко известно в научном сообществе.

Новые работы Курчатова, как правило, базировались на предыдущем, накопленном до него опыте и собственных методиках, отличавшихся оригинальностью, простотой, основательностью, доскональностью и надежностью. По выражению его ученика Г. Н. Флерова, они строились по методу «сургуча и веревочки»[123]. В этом отношении интересны и замечания Синельникова о курчатовской организации работы, о чем он пишет в письмах Курчатову из кембриджской лаборатории Резерфорда: «Методы Гарри (Игоря. — Р. К.) работы с вакуумом лучше английских»; у англичан нет «той спаянности работающих, того настроя и подъема, как в группе Курчатова в Ленинградском физтехе. У англичан каждый за себя и для себя… не хватает заинтересованности… живого обмена мнениями, ругани и споров»[124].