Scientific Schools of Inorganic Materials Science in Saint Petersburg Today

Abstract

The considered topical problems of modern materials science in inorganic chemistry, which are currently being solved within the framework of scientific schools in Saint Petersburg.

Full Text

Развитие отечественной науки о неорганических материалах как в нашей стране, так и в мире неразрывно связано с историей Санкт-Петербурга. Именно по этой причине в юбилейный год 300-летия Российской академии наук, 300-летия Санкт-Петербургского государственного университета и в год 190-летия со дня рождения Д.И. Менделеева весьма целесообразно обратить внимание на рассмотрение результатов, полученных в последние годы учеными-материаловедами наиболее значимых научных школ нашего города.

Фундаментальные основы наук о материалах в России были заложены М.В. Ломоносовым, одним из первых предложившим физико-химический подход для разработки стекол, стеклокерамики и керамики, который в 1752–1753 гг. нашел отражение в работах “Введение в истинную физическую химию” и “Начало физической химии потребное молодым, желающим в ней совершенствоваться”.

Открытый в 1869 г. членом-корреспондентом Российской академии наук, профессором Санкт-Петербургского университета Д.И. Менделеевым Периодический закон явился величайшим событием, определившим в мире в целом на многие годы развитие не только химии и смежных с нею наук, но и, бесспорно, материаловедения. Следует отметить, что даже по прошествии почти полутора столетий после открытия закона в 2013 г. Американское химическое общество (ASC) вручило Санкт-Петербургскому государственному университету награду “Прорыв в химической науке”, отметив Периодический закон Д.И. Менделеева как “самое яркое событие в истории химии”.

Определяющая и основополагающая роль Д.И. Менделеева в развитии научных школ физической химии и материаловедения, в особенности в Санкт-Петербурге и Ленинграде, неоднократно отмечалась в обзорах академика РАН А.И. Русанова [1–4]. Так, согласно [1], “…Петербургская термодинамическая школа одна из виднейших в России и в мире, отмечена признанием Российской академии наук и научной общественности. Достойно упоминания, что столетие правила фаз отмечалось в Ленинграде (1976 г.), а в юбилей гиббсовской теории капиллярности в Ленинграде была организована всесоюзная конференция (1978 г.), труды которой вошли в международное издание, посвященное этому событию [5].”

Начиная с 1941 г. ежегодно Санкт-Петербургское отделение Российского химического общества им. Д.И. Менделеева и ученый совет Института химии СПбГУ имеют привилегию проведения в Санкт-Петербургском государственном университете Менделеевских чтений и выбора Менделеевского чтеца — отечественного ученого, обогатившего химию и смежные с ней науки трудами фундаментального значения. Первым Менделеевским чтецом был избран академик В.Г. Хлопин, директор Радиевого института АН СССР, а семьдесят восьмым в 2023 г. — академик РАН В.Ю. Кукушкин, почетный профессор Санкт-Петербургского государственного университета.

В предлагаемом вниманию читателя тематическом выпуске “Журнала неорганической химии” “Актуальные проблемы современного материаловедения в неорганической химии” представлены результаты исследований, выполненных ведущими научными школами в течение последних десятилетий в следующих высших учебных заведениях и научно-исследовательских институтах Санкт-Петербурга:

• Санкт-Петербургском государственном университете (СПбГУ),
• Санкт-Петербургском государственном технологическом институте (техническом университете) (СПбГТИ(ТУ)),
• Институте химии силикатов им. И.В. Гребенщикова РАН (ИХС РАН),
• Институте аналитического приборостроения РАН (ИАП РАН),
• Санкт-Петербургском государственном электротехническом университете “ЛЭТИ” им. В.И. Ульянова (Ленина),
• Институте проблем машиноведения РАН (ИПМаш РАН),
• Научно-исследовательском институте синтетического каучука им. С.В. Лебедева,
• Физико-техническом институте им. А.Ф. Иоффе РАН (ФТИ РАН),
• Петербургском институте ядерной физики им. Б.П. Константинова НИЦ “Курчатовский институт”,
• Университете ИТМО,
• Государственном оптическом институте им. С.И. Вавилова,
• Санкт-Петербургском государственном университете телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича,
• Научно-исследовательском технологическом институте им. А.П. Александрова.

В данном выпуске журнала рассмотрены наиболее яркие подходы синтеза перспективных материалов в современном материаловедении, принятые в настоящее время в химии твердого тела в рамках научной школы СПбГУ “Ионика твердого тела”, возглавляемой почетным профессором СПбГУ И.В. Муриным [6, 7]. Необходимо подчеркнуть, что данное направление исследований явилось логическим продолжением научной школы профессора А.Н. Мурина при изучении химии несовершенных ионных кристаллов [8]. Обзор профессора СПбГТИ(ТУ) А.А. Малыгина с сотрудниками позволяет детально рассмотреть современное состояние исследований по синтезу твердофазных материалов методом молекулярного наслаивания, которые проводятся в настоящее время научной школой, созданной членом-корреспондентом РАН В.Б. Алесковским “Химия высокоорганизованных веществ”.

Перспективнейшее направление синтеза новых углеродных материалов представлено теоретическими результатами, имеющими и важнейшее практическое значение, в статье профессора ИПМаш РАН С.А. Кукушкина, лауреата премии Президиума РАН им. П.А. Ребиндера, лауреата премии Правительства Санкт-Петербурга и Санкт-Петербургского научного центра РАН по физике им. А.Ф. Иоффе, заслуженного деятеля науки Российской Федерации. Профессор С.А. Кукушкин успешно возглавляет научную школу “Термодинамика и кинетика образования новой фазы в многокомпонентных системах с химическими реакциями на поверхности твердых тел, управляемый синтез новых материалов и полупроводниковых гетероструктур”, некоторые основные положения которой представлены в монографии [9].

Цикл статей данного выпуска в разделе “Структура, магнитные и оптические свойства материалов” открывает обзор почетного профессора СПбГУ С.К. Филатова с соавт., заслуженного деятеля науки РФ, награжденного бронзовой медалью Георга Агриколы Немецкого минералогического общества, возглавляющего признанную в мире научную школу “Высокотемпературная кристаллохимия” [10, 11]. Следует отметить, что статьи данного раздела иллюстрируют широкий спектр потенциальных возможностей синтеза и разработки новых материалов с заданной структурой и комплексом физико-химических свойств таких, как магнитные и оптические.

Перспективные направления создания и применения неорганических сорбирующих материалов для защиты человека, техники и окружающей среды детально рассмотрены в обзоре профессора СПбГТИ(ТУ), лауреата премии правительства Санкт-Петербурга В.В. Самонина, который в настоящее время является представителем Санкт-Петербургской научной школы адсорбции [12, 13].

Завершает выпуск журнала раздел “Фазовые равновесия в неорганических системах: термодинамика и моделирование”, в котором объединены исследования термодинамической школы СПбГУ, получившей успешное развитие в прошедшие десятилетия в трудах академика М.М. Шульца и академика РАН А.И. Русанова [2, 4]. Отличительной особенностью этого раздела является иллюстрация потенциальных возможностей подхода CALPHAD для моделирования фазовых равновесий в многокомпонентных системах с привлечением термодинамического описания, а также тестирование полученных результатов методами высокотемпературного политермического анализа и высокотемпературной масс-спектрометрии. Работы, представленные в заключительном разделе, выполнены в рамках научных школ члена-корреспондента РАН В.В. Гусарова “Физикохимия неавтономного состояния вещества”, ФТИ РАН, и академика РАН В.Л. Столяровой “Высокотемпературная химия оксидных систем и материалов”, СПбГУ [15, 16].

В заключение считаю своим приятным долгом выразить глубокую признательность главному редактору “Журнала неорганической химии” академику РАН Н.Т. Кузнецову за предоставленную возможность познакомить читателей журнала с успехами ученых Санкт-Петербургского региона, представленными в этом номере, а также академику-секретарю Секции науки о материалах, Председателю Научного совета по физической химии РАН, Президенту Российского химического общества им. Д.И. Менделеева академику РАН А.Ю. Цивадзе и Председателю Научного совета по неорганической химии РАН, члену-корреспонденту РАН В.К. Иванову за внимание и поддержку научных исследований, выполняемых учеными Санкт-Петербурга.

Авторы обзоров и статей и выпускающий редактор искренне благодарны профессору РАН О.В. Альмяшевой как ученому секретарю данного тематического выпуска журнала за активную помощь и участие в его подготовке.

Авторы статей, опубликованных в данном номере, и выпускающий редактор, выражают надежду, что рассмотренные актуальные проблемы современного материаловедения в неорганической химии, которые в настоящее время решаются в рамках научных школ Санкт-Петербурга, заинтересуют широкий круг специалистов.

ФИНАНСИРОВАНИЕ РАБОТЫ

Работа выполнена в рамках государственного задания Санкт-Петербургского государственного университета в области фундаментальных научных исследований.

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

Автор заявляет, что у него нет конфликта интересов.