Физика твердого тела

Физика твердого тела - одно из основных направлений научной деятельности Томского политехнического университета. Научная школа ТПУ в области физики твердого тела сложилась под влиянием профессора П.С. Тартаковского и его ученика А.А. Воробьева, ректора Томского политехнического института в 1944 - 1970 гг.

Тартаковский П.С. и Воробьев А.А. Создание томской научной школы физики диэлектриков

Тартаковский Петр Саввич был одним из первопроходцев квантовой физики. После переезда из Ленинграда в Томск в 1930-х гг. Петр Саввич начал новый цикл работ, посвященных исследованию внутреннего фотоэффекта в диэлектриках - генерации зонных электронов и дырок под действием ультрафиолетового излучения и возникновению фотопроводимости. К этой работе Тартаковский привлек группу ученых - выпускников Физического факультета Томского государственного университета, среди которых был А.А. Воробьев. Под руководством Тартаковского А.А. Воробьев исследовал внутренний фотоэффект в диэлектриках, преимущественно в щелочно-галоидных кристаллах, в сильных электрических полях. Он наблюдал ударную ионизацию диэлектрика и электрический пробой. Результаты 6-летнего труда П.С. Тартаковского и его коллег были обобщены в монографии "Внутренний эффект в диэлектриках" (1940), которая считается во всем мире классическим трудом по физике электронно-дырочных процессов в диэлектриках. Пятая глава монографии по существу целиком основана на результатах исследований А.А. Воробьева и известного американского физика Артура фон Хиппеля.

Труд П.С. Тартаковского и его первых учеников в Сибирском физико-техническом институте явился той хромосомой, из которой развилась томская научная школа физики диэлектриков, которая сконцентрировалась в основном в Томском политехническом институте.

Исторически первым направлением физики твердого тела, которое начал развивать А.А. Воробьев в политехническом институте, продолжая исследования, выполненные П.С. Тартаковским, была физика электрического пробоя диэлектриков. Были созданы сначала кафедра техники высоких напряжений, затем соответствующий научный отдел, который впоследствии стал Научно-исследовательским институтом высоких напряжений при Томском политехническом институте.

Возникла томская школа физики электрического пробоя (твердых, жидких, газообразных диэлектриков и вакуума). Каждое направление принесло значительные научные и технические результаты.

Второе крупное направление физики твердого тела, которое начал развивать А.А. Воробьев в Томском политехническом институте, - радиационная физика диэлектриков, объектом исследования которой являются процессы в твердых телах под воздействием потоков ионизирующих излучений. Сразу после окончания второй мировой войны начинается интенсивное развитие ядерной физики и техники в связи с проблемами ядерных вооружений и атомной энергетики. Под Томском создается один из крупнейших центров ядерной промышленности, а в Томском политехническом открывается Физико-технический факультет для подготовки специалистов в этой области. Вскоре в 1958 г. по инициативе Воробьева был создан Научно-исследовательский институт ядерной физики при Томском политехническом институте. Один за другим сооружаются источники ядерных излучений: электронные ускорители различных типов - от всемирно известного синхротрона "Сириус", расчитанного на ускорение электронов до 1,5 ГэВ до настольных бетатронов, электростатический ускоритель, микротрон и бетатроны различных калибров; циклотрон, позволяющий ускорять протоны, альфа-частицы и легкие ионы; исследовательский ядерный реактор. В сравнительно короткие сроки Томский политехнический институт входит в десятку мировых центров ядерной физики и техники по уникальному набору разнообразных источников ядерных излучений.