Institute for High Pressure Physics

УЧЕНЫЙ СОВЕТ 2020

ПУБЛИКАЦИИ 2019 2018 2017

ДИССЕРТАЦИОННЫЙ СОВЕТ

СПИСОК ДОСТУПНЫХ РЕСУРСОВ Springer Nature

Вадим Вениаминович Бражкин – специалист мирового уровня в области физики конденсированных сред, статистической физики, физики фазовых переходов, физики и техники высоких давлений. В.В. Бражкин – автор более 500 активно цитируемых работ, индекс цитирования - 6000, индекс Хирша – 40.

Вадим Вениаминович после окончания школы в 1978 году поступил в Московский физико-технический институт (МФТИ), который окончил в 1984 году. В том же году он поступил в аспирантуру МФТИ и после защиты кандидатской диссертации в 1987 году стал сотрудником Института физики высоких давлений (ИФВД) АН СССР. С тех пор вся научная деятельность и жизнь В.В. Бражкина были связаны с Институтом физики высоких давлений, где он прошел путь от младшего научного сотрудника до директора.

В работах В.В. Бражкина впервые было обнаружено и изучено новое явление – структурные превращения в расплавах элементарных веществ и простых соединений (I₂, Se, I2, S, Te, Bi, AlCl₃, AsS, As₂S₃, B₂O₃ и др.) под давлением. Установлено, что превращения сопровождаются резкими изменениями структуры и свойств жидкости, в ряде веществ реализуются переходы диэлектрик-металл. Под руководством В.В. Бражкина также выполнена серия основополагающих работ по исследованию резких и размытых структурных превращений в стеклах и аморфных твердых телах (SiO₂, GeO₂, B₂O₃, P₂O₅, H₂O) и впервые обнаружена логарифмическая кинетика таких превращений, характерная для релаксационных явлений в стеклах.

При исследовании явления твердофазной аморфизации кристаллов под давлением В.В. Бражкин впервые получил объемные фазы аморфных тетраэдрических полупроводников (Si, Ge, A_IIIB_V). При изучении фуллерита С₆₀ при высоком давлении был синтезирован и исследован объемный аморфный алмазоподобный углерод, а также нанографитовые состояния углерода, обладающие высокими механическими свойствами. Экспериментально установлено, что причиной твердофазной аморфизации является уменьшение модулей сдвига соответствующих кристаллических решеток. Для ряда «нестеклующихся» молекулярных кристаллов (AsS, P₄Se₃, P₄S₃) путем закалки из расплава при высоких давлениях впервые получены стекла.

В.В. Бражкиным выполнен большой цикл работ по изучению влияния высокого давления на вязкость жидкостей. Установлено, что вязкость многих жидких оксидов и халькогенидов, испытывающих фазовые превращения, резко падает при сжатии на несколько порядков величины, а вязкость жидких металлов возрастает под давлением. Новые результаты были получены, в значительной мере, за счет успешного применения широкого спектра новых экспериментальных методов, таких как in situ рентгеновская дифракция и рентгеновская радиография с использованием синхротронного излучения.

Блестящим теоретическим продолжением данных исследований стала работа В.В. Бражкина по «квантовой» природе классических величин, которая вошла в 10 лучших работ в мире по физике за 2020 год по версии международных экспертов Physics World. В этой работе было показано, что максимальная скорость звука и минимальные значения кинематической вязкости и температуропроводности конденсированных сред определяются лишь фундаментальными постоянными. Отношение максимальной скорости звука к скорости света определяется лишь постоянной тонкой структуры и отношением масс протона и электрона. Также установлено, что для флюидов всех веществ в сверхкритическом состоянии имеются минимально возможные значения кинематической вязкости и температуропроводности, которые также определяются фундаментальными постоянными: постоянной Планка, массой электрона и массой соответствующей микрочастицы вещества (атома или молекулы).

В.В. Бражкиным было показано, что большинство молекулярных соединений на основе легких элементов являются термодинамически метастабильными фазами. При высоких давлениях эти вещества испытывают необратимые превращения в полимеризованные состояния, а при дальнейшем росте давлений – в смесь элементарных веществ и простых соединений (CH₄, CO₂, H₂O, NH₃).

Отдельно следует остановиться на активно развиваемой в настоящее время и широко признанной в мировой литературе, посвященной свойствам флюидов, концепции линии Френкеля – принципиально нового элемента P-T фазовых диаграмм. Был установлен критерий определения линии смены типа динамики в сверхкритическом флюиде на основании поведения автокорреляционных функций скоростей частиц и обнаружено, что на фазовых диаграммах жидкостей имеется узкая полоса температур (линия Френкеля), при переходе через которую теплоемкость жидкости уменьшается до удвоенной константы Больцмана в расчете на частицу. Также было показано, что в точках, лежащих на фазовой диаграмме ниже линии Френкеля, в жидкостях существуют поперечные возбуждения, в то время как выше линии Френкеля могут существовать только продольные колебания. Это приводит к существованию ниже линии Френкеля положительной дисперсии звука, исчезающей выше данной линии. Полученные результаты позволяют по-новому взглянуть на саму природу жидкого состояния. Исследования превращений в жидкостях и стеклах, проводимые В.В. Бражкиным начиная с 1986 года, фактически привели к созданию нового направления в физике конденсированного состояния, которое в настоящее время активно развивается в мире.

Работы В.В. Бражкина получили широкое признание как в России, так и за рубежом, неоднократно входили в число лучших достижений РАН. В 2017 году ему присуждена Премия им. А.Г. Столетова за цикл работ по фазовым превращениям в жидкостях.

В.В. Бражкин является членом редколлегий журналов УФН, Вестник РАН, Расплавы, Сверхтвердые Материалы; членом исполнительного комитета международного сообщества по высоким давлениям AIRAPT.

ПОЛЕЗНЫЕ ССЫЛКИ

Российская академия наук

Отделение физических наук

Троицкий научный центр Российской академии наук

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Российский фонд фундаментальных исследований (РФФИ)

КИАС РФФИ

Российский научный фонд (РНФ)

База данных, содержащая сведения о результативности деятельности
научных организаций, выполняющих научно-исследовательские, опытно-конструкторские
и технологические работы

Информационно-Аналитическая Система «Мониторинг» Минобрнауки России

Мониторинг международной деятельности научных организаций

ФГБУ Интеробразование