Kirill Tolpygo
Кирилл Борисович Толпыго ( укр . Кирилл Борисович Толпиго ; русский : Кирилл Борисович Толпыго ; 3 мая 1916 — 13 мая 1994) — советский физик , член-корреспондент Национальной академии наук Украины . Он получил признание за свои работы по теории конденсированного состояния ; теория фононных спектров в кристаллах ; электронная структура и дефекты изоляторов и полупроводников ; и биофизика .Создал кафедру теоретической физики и кафедру биофизики Донецкого национального университета . [1] Толпыго был преподавателем, наставником и научным консультантом аспирантов. Толпыго награжден орденом Великой Отечественной войны 2-й степени.
Ранний период жизни
[ редактировать ]Толпыго родился во время Первой мировой войны в Киеве , Украина , тогда входившая в состав Российской империи . Его отец, Борис Николаевич Толпыго (1889–1958), был юристом, получившим орден Святого Станислава за заслуги перед русской армией во время Первой мировой войны. Мать Толпыго, Татьяна Борисовна Букреева (1889–1992), была дочерью Бориса Яковлевича Букреева , математика и геометра Киевского университета (Университет Святого Владимира, Киев). [2] В 1923 году отец Толпыго был арестован ЧК по обвинению в «контрреволюционной» деятельности. [3] Благодаря вмешательству таких людей, как Раймон Пуанкаре , президент Франции , он избежал казни и был приговорен к 10 годам каторжных работ. [4] В 1947 году отца Толпыго снова посадили в тюрьму. В Киев он вернулся в 1957 году, незадолго до своей смерти. Таким образом, Толпыго вырос в семье своего деда Бориса Юрьевича Букреева.
Образование
[ редактировать ]Жизнь Толпыго осложнялась тем, что он был сыном политзаключенного. Тем не менее ему разрешили поступить в Киевский университет . После окончания физико-математического факультета в 1939 году он поступил в аспирантуру Института физики АН УССР и начал исследовательскую работу в области теоретической физики. Его научным руководителем был Соломон Исаакович Пекар , создатель теории поляронов . [5] [6]
Военная служба
[ редактировать ]В ноябре 1939 года Толпыго был призван в Красную Армию и служил в артиллерийской части во время Великой Отечественной войны с 1941 по 1945 год. Был ранен во время Ельнинской наступательной операции в 1941 году. Вернулся в Киев в 1945 году, когда все физики были отозваны с действительной службы. работать над атомной бомбой и другими проектами, а также восстанавливать университеты и исследовательские институты, разрушенные во время войны.
Научная карьера
[ редактировать ]Вернувшись в Киев, Толпыго возобновил работу над кандидатской диссертацией и помог восстановить университет. С 1945 по 1966 год Толпыго преподавал теоретическую физику в Киевском государственном университете . Одним из его учеников был Эммануэль Рашба , который стал выдающимся физиком-теоретиком и во многом приписал свой успех руководству и поддержке Толпыго. [7] С 1963 года Толпыго был профессором физики, а с 1960 по 1966 год — заведующим кафедрой теоретической физики. По совместительству с 1948 по 1960 год работал старшим научным сотрудником Института физики АН УССР , г. Киев. получил степень кандидата наук В 1949 году , в 1962 году — доктора наук. В 1965 году он был избран членом-корреспондентом Академии наук УССР.
В 1966 году Толпыго переехал с семьей из Киева в Донецк, Украина. С 1966 по 1988 год работал заведующим кафедрой теоретической физики Донецкого физико-технического института (ДонФТИ) АН Украины и одновременно был профессором и заведующим кафедрой теоретической физики Донецкого государственного университета.
Поддержка диссидентов
[ редактировать ]Толпыго присоединился к движению «шестидесятников » (шестидесятников) и подписал письмо советским властям в поддержку диссидентов Александра Гинзбурга и Юрия Галанскова . В результате его положение в Киевском университете оказалось под угрозой. В то время академик Александр Александрович Галкин организовывал новый научный центр в Донецке, Украина. Его целью была децентрализация научных исследований и продвижение науки и технологий в региональной Украине. [8] Галкин убедил Толпыго присоединиться к нему в Донецке и создать там новую школу теоретической физики, далекую от политического контроля.
Дальнейшая жизнь
[ редактировать ]С 1988 года до своей смерти в 1994 году Толпыго работал главным научным сотрудником ДонФТИ и продолжал преподавать физику в университете. Толпыго тоже любил музыку. Он регулярно занимался игрой на фортепиано. Сонаты Бетховена для фортепиано были одними из его любимых. В последние годы жизни Толпыго проявил интерес к экологии и защите окружающей среды .
Семейная жизнь
[ редактировать ]У Толпыго было четверо детей: Алексей (математик, шахматист и политический писатель) и Наталья (музыкант и преподаватель игры на фортепиано) от первого брака в 1946 году с Оксаной Федоровной Томашевич, физиком-теоретиком, а также Сергей (физик конденсированного состояния) и Владимир. (материаловед), от второго брака в 1959 году с Еленой Исааковной Каплуновой Толпыго, тоже физиком.
Научная работа
[ редактировать ]Динамика кристаллической решетки и поляритоны
[ редактировать ]Между 1949 и 1956 годами Толпыго построил квантовомеханическую теорию динамики кристаллической решетки . Оно включало в себя деформацию электронных оболочек ионов и эффекты торможения. [9] [10] В теории динамики кристаллической решетки эта модель сейчас известна как модель Толпыго , модель деформируемых ионов, или «модель оболочки». [11] [12] В 1950 году он предсказал связанные состояния фотонов и оптических фононов в ионных кристаллах , ныне известных как решеточные поляритоны . [9] Год спустя тот же результат был независимо получен Кун Хуаном другим методом. Эти смешанные состояния впоследствии были исследованы экспериментально. С.И. Пекар предложил назвать эти состояния «легкими экситонами». Однако это название не прижилось и используется термин поляритоны, предложенный Хопфилдом.
Позднее Толпыго обобщил свою теорию для описания гомополярных кристаллов (Si, Ge, алмаза и др.), криокристаллов благородных газов и молекулярных кристаллов , введя в динамику их решетки дальнодействующие кулоновские взаимодействия . [13] [14] [15] [16] На этой основе он разработал микроскопическую теорию оптических и упругих свойств кристаллов. Был предсказан ряд новых эффектов, например возникновение электрического поля (электромагнитной волны) в кристалле неоднородной деформацией (волной). Этот эффект теперь известен как флексоэлектрический эффект. В 1961 году Толпыго предсказал генерацию звука движущимися носителями тока — ныне хорошо известный эффект в акустоэлектронике . Толпыго применил свою теорию деформируемых ионов для изучения локализованных состояний электронов малого радиуса в твердых телах. Эта теория учитывала взаимодействие электронов с фононами всех ветвей и длин волн и была применена к теории поляритонов , F-центров и экситонов в щелочно-галоидных кристаллах.
Кинетические явления в полупроводниках
[ редактировать ]Толпыго также работал над кинетическими явлениями в полупроводниках и их феноменологической теорией: теорией биполярной диффузии носителей, [17] [18] [19] [20] теория теплового излучения , [21] [22] [23] фотоэлектрический эффект , [24] p-n переходы , [25] [26] теория термического ректификации, [27] поверхностные явления и т.д.
Многоэлектронная теория
[ редактировать ]Толпыго также работал над «многоэлектронной» теорией кристаллов: разработкой эффективного метода учета электронных корреляций в зонной теории ; обоснование квазимолекулярной модели валентных кристаллов; и теория их оптического поглощения, основанная на модели метастабильных экситонов Френкеля . Развил теорию дефектообразования при собственном оптическом поглощении; микроскопическая теория оптического поглощения кристаллами; и микроскопическая теория черенковского излучения , возникающего в результате генерации световых экситонов ( поляритонов ) полем движущегося релятивистского электрона. [28] [29] [30] [31] [32]
Биофизика
[ редактировать ]Помимо физики конденсированного состояния , Толпыго интересовался также биофизикой . Он предложил оригинальную микроскопическую теорию мышечного сокращения, основанную на идее о том, что энергия распада молекулы аденозинтрифосфата (АТФ) передается по цепочкам водородных связей между актина и миозина полимерами , вызывая их взаимное движение. [33] Эта теория позволила ему объяснить экспериментальные особенности мышечного сокращения , такие как связь напряжения со скоростью, как описано мышечной моделью Хилла . Он также изучал механизмы мутаций. [34] и исследовал безызлучательные возбуждения в водородных связях ДНК протонов . Он предсказал новую квазичастицу – протонный экситон – и исследовал ее свойства. [35]
Ссылки
[ редактировать ]- ↑ Tolpygo KB [1] Висник Академии Наук Украинской RSR, Киев, May, 1986. no. 5 p108
- ^ "Букреев" History.mcs.st-and.ac.uk. по состоянию на 3 апреля 2012 г.
- ^ Golinkov D. L. "Krakh vrazheskogo podpolia (Iz istorii bor'by s kontrrevoluziey v Sovetskoi Rossii v 1917–1924 gg." Moscow, Izdatel'stvo Politicheskoi Literatury, 1971, p.330-340.
- ^ Golinkov D. L. "Krushenie antisovetskogo podpolia v SSSR," Kniga 2, Moscow, Politizdat, 1978, pp. 180–186
- ^ Пекар С.И. «Исследование по электронной теории кристаллов» Akademie Verlag, Берлин (1954).
- ^ Пекар С.И. "Исследования по электронной теории кристаллов". Комиссия по атомной энергии США, Вашингтон, округ Колумбия (1963 год).
- ^ Rashba E. "Kirill Borisovich Tolpygo: Teacher, Advisor and Scientist" Low Temperature Physics/Fizika Nizkikh Temperatur, 2016, v. 42, No. 5, http://nrs.harvard.edu/urn-3:HUL.InstRepos:27733691
- ^ Криворучко Д.В. «Днецкий физико-технический институт - История» Donphti.ac.donetsk.ua, по состоянию на 3 апреля 2012 г.
- ^ Jump up to: а б Толпыго К.Б. «Физические свойства решетки каменной соли, состоящей из деформируемых ионов». [ постоянная мертвая ссылка ] Ж.Экс.Теор.Физ. т.20, № 6, с.497–509 (1950), на русском языке. Английский перевод: Украинский физический журнал, т.53, специальный выпуск (2008 г.)
- ^ Толпыго К.Б. "Современное состояние теории поляризации идеальных ионных и валентных кристаллов". Успехи физических наук, т. 74, вып. 2, стр. 269–288 (1961).
- ^ Упадхьяй Г.К. «Физика твердого тела (динамика решетки ионных твердых тел)», Laxmi Publication Ltd, Нью-Дели, 1-е издание: 2008, стр. 37.
- ^ Каплан Х. и Салливан Дж. Дж. «Решеточные колебания кристаллов структуры цинковой обманки». Физ. Откр. 130, 120–129 (1963).
- ^ Толпыго К.Б. "Дальнодействующие силы и уравнения динамики для гомополярных кристаллов типа алмаза". Советская Физика - Твердое тело, т. 3, вып. 3, стр. 685–693 (1961).
- ^ Машкевич В.С., Толпыго К.Б. "Электрические, оптические и упругие свойства кристаллов алмаза". Советская физика ЖЭТФ, т. 5, вып. 3, стр. 435–439 (1957).
- ^ Толпыго К.Б. "Оптические, упругие и пьезоэлектрические свойства ионных и валентных кристаллов с решеткой типа ZnS". Советская Физика - Твердое тело, т. 2, вып. 10, стр. 2367–2376 (1961).
- ^ Толпыго, КБ (1963). «Длинноволновые колебания кристаллов алмазного типа, включая дальнодействующие силы». Советская физика - твердое тело . 4 (7): 1297–1305.
- ^ Рашба Е.И. , Толпыго К.Б. "Статические вольт-амперные характеристики барьера, образующегося на границах электронного и дырочного полупроводников в обратном направлении". Журнал Технической Физики, т. 25, вып. 7, стр. 1335–1338 (1955).
- ^ Толпыго, КБ; Засльваская, И. Г. (1955). «Биполярная диффузия в полупроводниках при больших токах». Журнал Технической Физики (Сов. Ж. Т. Физ.) . 25 (6): 955–977.
- ^ Рашба Е.И., Толпыго К.Б. "Биполярная диффузия носителей тока при наличии глубоких ловушек". Ж. Экс. Теор. Физ. т.31, нет. 2, стр. 273–277 (1956).
- ^ Рашба Е.И., Толпыго К.Б. "Постоянная вольт-амперная характеристика плоского выпрямителя с большими токами". Советская Физика - Техническая Физика. т.1, нет. 7, стр. 1388–1395 (1956).
- ^ Tolpygo, K.B. (1949). "About thermoelectron emission from thin semiconductor films". Zhurnal Tekhnicheskoi Fiziki . 19 (11): 1301–1311.
- ^ Моргулис, Северная Дакота; Толпыго, КБ (1953). «Применение поляронных представлений к теории термоэлектронной эмиссии полярных полупроводников». Журнал Экспериментальной и Теоретической Физики (Сов. ЖЭТФ) . 25 (6): 718–722.
- ^ Толпыго, КБ (1953). «К механизму затухания термоэлектронной эмиссии оксидного катода, работающего в импульсном режиме». Журнал Экспериментальной и Теоретической Физики (Сов. ЖЭТФ) . 24 (4): 478–485.
- ^ Толпыго, КБ (1953). «Фотовольтаический эффект в полупроводнике с фотопроводимостью одного знака». Журнал Экспериментальной и Теоретической Физики (Сов. ЖЭТФ) . 23 (3): 340–348.
- ^ Толпыго, КБ (1956). «Эмиссионная способность резкого pn-перехода и ее влияние на проводимость полупроводника». Советская физико-техническая физика . 1 (2): 287–305.
- ^ Толпыго, КБ (1957). «Изменение коэффициента излучения pn-перехода в зависимости от его структуры и условий эксплуатации». Советская физико-техническая физика . 2 (5): 809–822.
- ^ Tolpygo, K.B.; Tsidilkoskii, I.M. (1952). "Theory of thermal rectifying. I Thermo-rectification effect". Zhurnal Teckhnicheskoi Fiziki . 22 (9): 1442–1454.
- ^ Толпыго Е.И. и др. «Безызлучательная оже-рекомбинация электронов на донорно-акцепторных парах». Советская Физика полупроводников - СССР, т.8, №3, стр. 326–328 (1974).
- ^ Тележкин В.А., Толпыго К.Б. "Теория электронной структуры радиационных дефектов в полупроводниках (Обзор)". Советская Физика Полупроводников - СССР, т. 16, вып. 8, стр. 857–875 (1982).
- ^ Латынин С.Л., Толпыго К.Б. "Микроскопическая теория распространения света в полубесконечном кристалле". Физика Твердого Тела, т. 30, вып. 4, стр. 1191–1193 (1988).
- ^ Tolpygo K. B. "Microscopic theory of Cherenkov radiation." Ukrainian Fizicheski Zhurnal. v. 32, no. 8, pp. 1190–1198 (1987)
- ^ Kovalenko L. A. and Tolpygo K. B. "Cherenkov radiation at subrelativistic velocities." Fizika Tverdogo Tela, v. 32, no. 9, pp. 2800–2804 (1990).
- ^ Толпыго К.Б. "Возможная роль водородных связей в конформационных изменениях биополимеров и осуществлении их макроскопических смещений". Студия Биофизика, т. 69, вып. 1, стр. 35–51 (1978).
- ^ Толпыго К.Б. "Точное решение проблемы размножения клеток при наличии мутагенного фактора". Доклады Академии наук СССР. Т. 183, вып. 5 р. 1209 (1968).
- ^ КБ Толпыго (1993). «Распространение возбуждений и изменение колебаний атомов в полигуанин-цитозине за счет возбуждений водородных связей». Журнал молекулярной структуры . 299 (1–2): 185–190. Бибкод : 1993JMoSt.299..185T . дои : 10.1016/0022-2860(93)80293-5 .
| Международный | |
|---|---|
| академики | |
