Шехтман дан. Именно с помощью электронного микроскопа Дан Шехтман проводил эксперименты по дифракции электронов на быстро охлажденном сплаве алюминия с переходными металлами

ШЕ́ХТМАН Дан (родился в 1941 г., Тель-Авив), выдающийся израильский физик и химик. Родился в семье выходцев из России. Его дед по материнской линии, Зеев Ашур (Вольф Зейликович Побережкин; 1882–1956), из семьи садгорских хасидов (см. хасидизм), был активистом еврейской социал-демократической партии По‘алей Цион , редактором партийной газеты на идише «Дер онфанг» (с 1908 г.), основателем (совместно с Ицхаком Бен-Цви и его супругой Рахель Янаит) первого социалистического журнала на иврите «Ахдут» («Единство», 1910); в 1920-е - 1940-е годы он руководил тель-авивской типографией, носившей его имя.

После окончания средней школы в Петах-Тикве и службы в армии Шехтман в 1962 г. поступил в Технион (Хайфа), в 1966 г. получил степень бакалавра в области механики, в 1968 г. - степень магистра в области технологии материалов, в 1972 г. - степень доктора. В 1972–75 гг. занимался в лаборатории военно-воздушных сил США (около города Дайтон, штат Охайо) научными исследованиями (структурные дефекты и свойства алюминидов титана).

В 1975–77 гг. Шехтман - преподаватель в Технионе, а в 1977–84 гг. - доцент факультета технологии материалов, в 1984–98 гг. - профессор, с 1998 г. - ведущий профессор. В 1981–89 гг. Шехтман в должности приглашенного профессора работал в Университете Джонса Хопкинса (Балтимор, штат Мэриленд, США) на факультете технологии материалов, в 1989–97 гг. - на факультете физики и астрономии, с 1997 г. - в Мэрилендском университете (Балтимор). В 2004 г. Шехтман начал работать в лаборатории Эймса Университета штата Айова, где ежегодно проводит несколько месяцев. Кроме этого, в 2014 г. возглавил международный научно-консультативный совет Томского политехнического университета.

Шехтман - один из ведущих ученых в области физики твердого тела, технологии материалов, кристаллографии. Основные научные исследования Шехтмана посвящены микроструктуре и свойствам быстро затвердевающих металлических сплавов и другим проблемам. Научные достижения Шехтмана были отмечены многочисленными наградами, в том числе международной премией Американского физического общества за исследования в области новых материалов (1987), премией Ротшильда по инженерии (1990), премией Х. Вейцмана за достижения в области науки (1993), Государственной премией Израиля по физике (1998), премией Вольфа по физике (1999), премией за заслуги в области искусства, науки и культуры (2002) и др. наградами. В 2011 г. был удостоен Нобелевской премии по химии за открытие квазикристаллов (первый открытый им в 1982 г. квазикристаллический сплав получил название «шехтманит»). Шехтман - автор сотен научных работ (некоторые в соавторстве).

В 1996 г. он был избран в Академию наук Израиля , в 2000 г. - в Национальную академию инженерных наук США, в 2004 г. - в Европейскую академию наук.

В январе 2014 г. объявил о выдвижении своей кандидатуры на пост президента Государства Израиль, обосновав это желанием содействовать развитию системы образования и расширению возможностей трудоустройства для ее выпускников. Шехтман построил свою предвыборную кампанию на том, что не связан ни с одной из партий и не имеет никаких обязательств перед ними. Однако в день выборов за него был отдан всего один голос.

На досуге Шехтман занимается изготовлением ювелирных украшений, выставка которых прошла в 2012 г. в хайфском Музее науки.

Профессор Дан Шехтман – один из величайший физиков и химиков современности, первооткрыватель квазикристаллов, получивший за это Нобелевскую премию. В эксклюзивном интервью Jewish . ru профессор Шехтман рассказал, как открыл свои квазикристаллы, зачем баллотировался на пост президента Израиля и почему увлёкся изготовлением ювелирных украшений.

Д-р Шехтман, вы – сабра, коренной израильтянин, родившийся в Тель-Авиве в семье выходцев из Украины. Ваш дед прошел путь от садигорского хасида до основателя первого социалистического журнала на иврите. Он знал Бен-Гуриона, Бен-Цви, других отцов-основателей Израиля. Какое влияние он на вас оказал?
– Огромное. Дед – уроженец Днепропетровска – был поистине удивительным человеком. Во-первых, он научил меня не рассуждать о предметах, в которых я не разбираюсь. Во-вторых, привил стремление постигать суть вещей. Он не был религиозен и воспитывал меня в таком же духе, пробуждая интерес к тому, как устроен этот мир. У него всегда были ответы для меня, собственно, и ученым-то я стал благодаря деду. На мой седьмой день рождения он подарил мне увеличительное стекло, и я стал исследовать все вокруг. В 10 лет в школе меня не могли оторвать от микроскопа, который учитель имел неосторожность один раз принести на урок. А в Технионе я был первым студентом, прикоснувшимся к электронному микроскопу, разговаривавшим с его разработчиками.

Человек, прочитавший в детстве 25 раз «Таинственный остров» Жюля Верна, должен быть неисправимым романтиком и авантюристом. Ведь поначалу ваши идеи о квазикристаллах называли бредом. Говорят, что начальник лаборатории подарил вам учебник химии и посоветовал внимательно прочесть, чтобы вы поняли, что занимаетесь ерундой. Что помогло тогда выстоять против течения?
– То, что я был специалистом в своейобласти – я действительно разбираюсь в микроскопах, а мои оппоненты, в том числе дважды лауреат Нобелевской премии Лайнус Полинг (по химии и мира. – Прим. ред. ), такими специалистами не были. Впрочем, способность идти против течения проявилась у меня еще в детстве, когда весь класс говорил: «Ты ошибаешься», а я продолжал настаивать на своём, мол, это вы все ошибаетесь, а я прав. Я никогда не боялся иметь свое мнение, отличное от большинства.

Большинство коллег д-ра Шехтмана по обе стороны океана долгие годы не разделяли его уверенности в существовании квазикристаллов. Стан оппонентов возглавлял выдающийся химик и харизматичная личность, лауреат множества научных премий Лайнус Полинг, чья фраза: «Нет такого понятия, как квазикристаллы, есть лишь квазиученые» – стала крылатой. До последнего дня, а умер он в 93 года, Полинг повторял, что «Дани Шехтман несет чушь».

Даже статью с результатами своего эксперимента Шехтману удалось опубликовать лишь через два года после ее написания, да и то в сокращенном виде. Первое признание пришло в середине 1980-х, когда коллегам из Франции и Индии удалось повторить эксперимент израильского ученого, доказав, что невозможное возможно и квазикристаллы действительно существуют. Характерно, что в сообщении Нобелевского комитета о присуждении премии в области химии за 2011 год Дану Шехтману особо подчеркивалось, что «его открытия заставили ученых пересмотреть свои представления о самой природе материи».

Вы известны не только как крупнейший ученый, но активист модернизации системы образования. В вашем портфеле и создание детских садов с научным уклоном, и курс технологического предпринимательства в Технионе, который за 30 лет прослушали уже 10000 человек. Зачем вам это нужно?
– Для любой революции требуется человек, который берет на себя определенные обязательства и начинает менять реальность. Обучать науке нужно с детства: ребенок, которому исполнился год, еще почти не говорит, а в три он уже болтает без умолку – какому взрослому под силу такие темпы обучения? Главное, продемонстрировать детям, что наука – это увлекательная игра.
Однажды я выступал на радио, популяризируя идею преподавания естественных наук в детских садах. И через минуту после окончания передачи раздался звонок: мэр Хайфы предложил мне этим заняться. Сегодня таких детских садов уже порядка 60. Кроме того, я веду на образовательном канале израильского телевидения программу «Быть ученым с профессором Даном» – это шоу, во время которого мы с тремя мальчиками и девочками шести лет обсуждаем, например, почему день сменяет ночь. Или говорим о свете: днем светит солнце, а ночью? Луна? Вот и нет! Это и для многих родителей, кстати, откровение…
Что касается курса технологического предпринимательства, то поначалу многие в Технионе отнеслись к нему со скепсисом: мол, это не совсем наука. Но курс стал очень популярен, а Израиль за эти 30 лет превратился в нацию стартапов – у нас их больше 5000. Мы учимся разговаривать с миром, продавая наши продукты.

И весьма успешны в этом!
– У каждой страны свой характер, своя специфика – их тяжело изменить, но можно использовать. Мы живем в недружественном окружении, все юноши и девушки служат в армии, поэтому поступают в университет в 22-23 года, а не в 18 лет, как в других странах. Зато они ответственны, серьезно настроены на учебу, обладают задатками лидерских качеств и заражены предпринимательским духом. То, что наука и технологии станут главным фактором развития страны, понимали еще отцы-основатели. А сегодня на израильском юге – в безжизненной пустыне и на солончаках – процветает множество фермерских хозяйств, каждое из которых экспортирует овощи и фрукты в Европу на миллион долларов в год. И это тоже наука и технологии.

В 2015 году в Израиле появилось около 1400 новых стартап-компаний, общий объем привлеченного капитала побил все рекорды и составил $4,43 млрд. Всего было проведено 708 сделок этого рода. В прошлом году Израиль занял второе место (после США) среди стран, в которые предпочитают инвестировать венчурные фонды. Израильская стартап-экосистема оказалась на первом месте после американской, страна занимает также первое место в мире в области исследований и разработок (в прошлом году было открыто 30 новых R&D-центров), третье по уровню инноваций и четвертое по доступности капитала и развитию предпринимательства. Общая сумма сделок M&A(слияния и поглощения) среди израильских стартапов достигла $7,2 млрд, то есть речь идет о беспрецедентном (на 44%) росте по сравнению с 2014 годом. Наиболее активным M&A-игроком на израильском рынке стала корпорация Microsoft, поглотившая 5 израильских стартап-компаний. Экспорт израильской сферы высоких технологий вырос до $37,5 млрд.
Во время одной из поездок в Израиль председатель совета директоров Google и основатель венчурного фонда Innovation Endeavors Эрик Шмидт сказал: «Израиль процветает в сфере инноваций, потому что является носителем культуры, которая позволяет подвергать сомнению авторитет и бросать вызов всему – вы не следуете правилам».

Два года назад вы баллотировались на пост президента Израиля и проиграли. Зачем вы выставляли свою кандидатуру? Да, три израильских президента были крупными учеными, но если серьезно, что вы хотели изменить в стране, заняв этот представительский пост?
– Прежде всего, используя свое влияние как президента, я хотел изменить систему образования и просвещения в Израиле. Она действительно нуждается в переменах, обновлении и модернизации.

Как-то в 2014 году, отвечая на вопрос, почему он баллотировался на пост президента Израиля, д-р Шехтман сказал: «Я хочу создать условия, при которых мои дети и внуки смогут жить здесь. Если не решить накопившиеся проблемы, через поколение это станет невозможным. У меня четверо детей. Одна дочь живет в Израиле, двое делают постдоктораты в США, а четвертая в США живет и возвращаться не собирается».
За две недели до выборов, согласно данным опросов, 22% граждан Израиля предпочли бы видеть на посту президента профессора Шехтмана, однако при голосовании в Кнессете он получил всего один голос…

У вас необычное хобби – изготовление ювелирных украшений. Это увлечение имеет свою историю или просто полировка камня напоминает вам работу с кристаллами?
– В начале 1970-х я работал над постдокторатом в Дейтоне, штат Огайо, жена по вечерам училась на вторую степень, и, будучи предоставлен сам себе, я записался на курс ювелирного дела. И как-то быстро влюбился во всё это, окончил с тех пор несколько специализированных курсов и сделал много украшений – исключительно для жены, которая с радостью носит их по каждому торжественному случаю.

На церемонии вручения Нобелевской премии в Стокгольме в декабре 2011 года украшения Ципоры Шехтман, сделанные руками ее мужа, вызвали восхищение присутствующих. Среди его произведений – серьги с драгоценными камнями, браслеты, серия позолоченных подвесок в форме знаков зодиака, элегантный кулон и многое другое.

Редакция благодарит за помощь в организации интервью посольство Государства Израиль на Украине.

Неожиданность открытия Шехтмана была в том, что до него кристаллографы знали: у кристаллов есть осевая симметрия второго, третьего, четвертого и шестого порядков. Иначе говоря, кристаллы совпадут сами с собой при повороте на 180 градусов (симметрия второго порядка), 120 градусов (симметрия третьего порядка), на 90 градусов (симметрия четвертого порядка) и на 60 градусов (симметрия шестого порядка).

Но Шехтман обнаружил симметрию пятого порядка - так, как если бы кристалл совпал сам собой при повороте на 72 градуса.
Симметрией пятого порядка обладает так называемая мозаика Пенроуза - узор, собранный из немного различающихся по размеру ромбов, предложенный английским математиком Роджером Пенроузом в 1973 году. До открытия Шехтмана считалось, что мозаика - не более, чем математическая абстракция.

В ноябре 1984 года журнал Physical Review Letters опубликовал статью Шехтмана об экспериментальном доказательстве существования металлического сплава с уникальными свойствами. Некоторые эксперты сравнивают значение открытия квазикристаллов для кристаллографии с введением понятия иррациональных чисел в математике.

Между живым и неживым

Симметрия пятого порядка, отсутствующая в неживой природе, широко представлена в мире живого - ее, в частности, обладают цветы груши и яблони, морские звезды. Поэтому квазикристаллы зачастую называют "мостиком" между живым и неживым.

Четверть века после первой публикации Шехтмама по квазикристаллам считалось, что они могут быть созданы только искусственным путем. Но в 2009 году естественные квазикристаллы, состоящие из атомов железа, меди и алюминия, были обнаружены в России во фрагментах пород, собранных на Корякском нагорье.

Квазикристаллы представляют собой сплавы металлических элементов, и свойства их уникальны, они находят широкое применение в разных областях, пояснил РИА Новости профессор Московского института стали и сплавов Юрий Векилов. По его словам, у них низкая теплопроводность, их электрическое сопротивление с ростом температуры падает, в то время как у обычных металлов растет. Квазикристаллы используются в авиационной и автомобильной промышленности в виде легирующих добавок, отметил ученый.

Нобелевский юбилей Израиля

Шехтман стал "юбилейным", десятым представителем Израиля, получившим Нобелевскую премию. Первым нобелиатом из этой страны стал писатель Шмуль Йосеф Агнон, получивший в 1966 году совместно с немецкой поэтессой Нелли Закс премию по литературе. Позже в XX веке нобелиатами становились премьер-министры Израиля Менахем Бегин и Ицхак Рабин с президентом Шимоном Пересом. Приход нового века был отмечен двумя израильскими лауреатами в области экономики и тремя - в области химии.

Решение Нобелевского комитета не оправдало различные прогнозы, в частности, игроков в посвященном химии блоге ChemBark. Согласно их ставкам, большие шансы на получение премии в этом году были у француза Пьера Шамбона и двух американцев, Рональда Эванса и Элвуда Дженсена, совершивших свои открытия в области так называемых ядерных рецепторов, которые регулируют работу генов в живых клетках.

Дан Ше́хтман (род. 24 января 1941, Тель-Авив, Палестина) - израильский физик и химик; лауреат Нобелевской премии по химии 2011 года; профессор Университета штата Айова (Iowa State University), США; профессор университета «Технологический институт Израиля Технион» (Technion - Israel Institute of Technology); председатель Международного научного совета ТПУ . Постановлением Ученого совета ТПУ от 29.01.2016 г. (протокол № 1) Дану Шехтману присуждено звание Почетного члена ТПУ.

Биография

Дан Шехтман родился в Тель-Авиве в 1941 г. В 1966 г. в Технионе получил степень бакалавра в области машиностроения, в 1968 г. - магистра, а в 1972 г. - степень доктора философии (PhD). После получения степени PhD проф. Шехтман три года изучал свойства алюминидов титана в лаборатории Air Force Research Laboratory при авиабазе Райта-Паттерсона в штате Огайо, США. В 1975 г. он устроился на факультет материаловедения в Технионе. В 1981 - 1983 гг. в Университете Джонса Хопкинса, совместно с институтом НИСТ (США), занимался изучением быстроохлаждённых сплавов алюминия с переходными металлами. Результатом этих исследований стало открытие икосаэдрической фазы и последующее открытие квазипериодических кристаллов. В 1992 - 1994 гг. проф. Шехтман занимался изучением влияния дефектных структур кристаллов, выращенных методом химического осаждения из газовой фазы, на их рост и свойства. В период 2001- 2004 гг. проф. Шехтман возглавлял научный отдел Академии естественных и гуманитарных наук Израиля. В 2004 г. проф. Шехтман стал работать в лаборатории Эймса Университета штата Айова.

В 1996 г. Шехтман был избран членом Израильской академии наук, в 2000 г. - членом Национальной технической академии США, в 2004 г. - членом Европейской академии наук.

17 Января 2014 г. объявил о решении выставить свою кандидатуру на выборах президента Израиля 2014 г. По результатам выборов не был избран, набрав в первом круге выборов 1 голос из 120.

С 2014 г. возглавляет Международный научный совет Томского политехнического университета.

Награды

• 1986 - Премия фонда Фриденберга по физике
• 1988 - Американского физического общества
• 1988 - Премия Ротшильда
• 1998 - Государственная премия Израиля по физике
• 1999 - Премия Вольфа по физике
• 2000 - Премия Григория Аминова
• 2000 - Премия EMET
• 2008 - Премия Европейского общества материаловедения
• 2011 - Нобелевская премия по химии

Избранная библиография

• D. Shechtman: Twin Determined Growth of Diamond Wafers , Materials Science and Engineering A184 (1994) 113
• D. Shechtman, D. van Heerden, D. Josell: fcc Titanium in Ti-Al Multilayers , Materials Letters 20 (1994) 329
• D. van Heerden, E. Zolotoyabko, D. Shechtman: Microstructural and Structural Characterization of Electrodeposited Cu/Ni multilayers , Materials Letters (1994)
• I. Goldfarb, E. Zolotoyabko, A. Berner, D. Shechtman: Novel Specimen Preparation Technique for the Study of Multi Component Phase Diagrams , Materials Letters 21 (1994), 149-154
• D. Josell, D. Shechtman, D. van Heerden: fcc Titanium in Ti/Ni Multilayers , Materials Letters 22 (1995), 275-279

05 октября 2011. 70-летний профессор хайфского Техниона Дан Шехтман удостоен Нобелевской премии по химии за его революционное открытие в области строения кристаллов. Шехтман стал десятым нобелевским лауреатом в истории Государства Израиль и четвертым израильским химиком, удостоенным высшей научной награды.
В сообщении Нобелевского комитета отмечается, что сделанное Шехтманом в 1982 году открытие вызвало ожесточенные споры в научной среде: «квази-кристаллы» Шехтера противоречили фундаментальным научным аксиомам своего времени, и ученого даже попросили уйти из его исследовательской группы.
Шехтман и его коллеги открыли в кристаллических телах «запрещенную» симметрию пятого порядка: атомы в квазикристалле упакованы в икосаэдр – правильный десятигранник. Такими десятигранниками невозможно заполнить пространство без зазоров и перекрытий, поэтому считалось, что в кристаллических структурах икосаэдры невозможны (так же, как невозможен паркет в виде правильных пятиугольников).
Шехтману пришлось отстаивать свое открытие в упорной борьбе, и в конце концов его работа заставила ученых пересмотреть самые фундаментальные взгляды на структуру вещества, - подчеркивает Нобелевский комитет. В результате открытий Шехтмана родилась новая область физической химии, занимающаяся изучением квазипериодических кристаллов.
Два года назад Нобелевскую премию по химии получила израильтянка Ада Йонат. До нее Нобелевскими лауреатами стали восемь израильтян: Шмуэль Йосеф Агнон (литература), Авраам Гершко и Аарон Чехановер (химия), Роберт Ауман и Даниэль Канеман (экономика). Менахем Бегин, Ицхак Рабин и Шимон Перес стали лауреатами Нобелевской премии мира. Israelinfo.ru

Даниэль Шехтман первый квазикристалл обнаружил в 1984 году - это был сплав алюминия с марганцем, атомы которого располагались в квазирешетчатых структурах. Как отметил председатель Нобелевского комитета по химии Ларс Теландер, история открытия известна практически поминутно.

Открытие сделано на рубеже нескольких наук. Изучение квазикристаллов - междисциплинарная наука, соединяющая в себе химию, физику, математику и науки о материалах. Квазикристалл - одна из форм организации атомов, характеризующаяся пятью и более осями симметрии.

Главный хранитель основного фонда Минералогического музея им. Ферсмана Михаил Генералов рассказал «Известиям», что подтверждение теории Шехтмана удалось найти в России.

C XIII века считалось, что количество кристаллических структур строго определено, - объясняет Генералов. - Нахождение россыпи алюминиево-марганцевых минералов на территории Чукотского автономного округа несколько лет назад стало независимым подтверждением открытия профессора Шехтмана. Найдены минералы были в районе реки Хатырка в Корякии и получили название Хатыркит и Куполит. Их кристаллическая структура соответствует структуре квазикристаллов.

Дмитрий Пущаровский, декан геологического факультета МГУ, подчеркнул, что над Шехтманом насмехался весь научный мир до тех пор, пока в России не нашлись квазикристаллы, названные впоследствии икосаэдритами.

Такая структура увеличивает прочность материала в разы, - говорит Пущаровский. -

Даниэль Шехтман — Нобелевский лауреат.