Институт физики высоких давлений РАН¶
Институт физики высоких давлений имени Л. Ф. Верещагина РАН (ИФВД РАН) — российский научно-исследовательский институт, специализирующийся на изучении поведения вещества при сверхвысоких давлениях и температурах, а также на синтезе материалов, существующих только в экстремальных условиях. Расположен в Троицке (Москва, административно входит в состав Новой Москвы). Входит в структуру Отделения физических наук Российской академии наук. Аббревиатура «ИОФ РАН» часто используется в бытовой речи ошибочно: она относится к другому учреждению — Институту общей физики имени А. М. Прохорова РАН, тогда как физика высоких давлений обозначается ИФВД.
¶История
Институт основан в 1958 году по инициативе академика Леонида Фёдоровича Верещагина, который стал его первым директором. Верещагин — создатель советской школы физики высоких давлений, автор метода гидростатического сжатия и разработчик первых в стране аппаратов высокого давления для научных целей. С 1965 года институт носит его имя.
Первоначально институт располагался в Москве, в районе Красной Пресни, а в 1960-х годах переехал в научный центр в Троицке, где сформировался Академгородок. В 1970–1980-е годы ИФВД стал одним из ведущих мировых центров по синтезу сверхтвёрдых материалов. В 1990-е годы, как и большинство академических институтов, пережил сокращение финансирования, но сохранил экспериментальную базу.
¶Научные направления
Основные направления работы института:
- Физика конденсированного состояния при высоких давлениях — изучение фазовых переходов, металлизации диэлектриков, сверхпроводимости.
- Синтез сверхтвёрдых материалов — искусственных алмазов, кубического нитрида бора (эльбора), композитов на их основе.
- Геофизика и физика недр — моделирование условий земного ядра и мантии, синтез минералов, существующих в глубинных оболочках Земли.
- Материаловедение — создание материалов с заданными механическими, тепловыми и электрическими свойствами.
- Методика эксперимента — разработка аппаратов высокого и сверхвысокого давления, в том числе алмазных наковален.
¶Техника и оборудование
Ключевым инструментом института являются аппараты высокого давления нескольких типов:
| Тип аппарата | Диапазон давлений | Назначение |
|---|---|---|
| Гидростатические прессы | до 20–30 тыс. атм | Сжатие образцов в жидкости |
| Твердофазные многопуансонные прессы | до 100 тыс. атм | Синтез алмазов и эльбора |
| Алмазные наковальни | до 1–3 млн атм | Исследование при сверхвысоких давлениях |
| Ударно-волновые установки | до 10 млн атм | Кратковременное сжатие |
Институт располагал уникальными для СССР и России установками, позволявшими получать давления, сопоставимые с условиями в центре Земли. На базе этих установок велись работы по синтезу алмазов, которые позже легли в основу промышленного производства синтетических сверхтвёрдых материалов.
¶Достижения
Среди наиболее известных результатов:
- Синтез крупных искусственных алмазов и разработка технологий их промышленного получения.
- Получение кубического нитрида бора — материала, уступающего по твёрдости только алмазу.
- Исследование сверхпроводимости при высоких давлениях, в том числе в материалах, которые в обычных условиях не проводят ток.
- Моделирование состава и свойств глубинных оболочек Земли, включая эксперименты по синтезу минералов нижней мантии.
- Разработка методов измерения физических величин непосредственно в камере высокого давления.
¶Структура и кадры
Институт включает несколько научных лабораторий и отделов, а также опытно-конструкторский участок для изготовления аппаратуры. При ИФВД действует аспирантура по физическим специальностям. Институт поддерживает связи с другими академическими центрами, вузами и промышленными предприятиями, в том числе в области синтеза алмазов и твёрдых сплавов.
¶Значение
ИФВД РАН остаётся одним из немногих в мире специализированных центров по физике высоких давлений. Работы института востребованы в геофизике, материаловедении, инструментальной промышленности и в фундаментальной физике конденсированного состояния. Синтетические сверхтвёрдые материалы, разработанные на основе исследований института, применяются в бурении, обработке металлов и точном машиностроении.
¶Путаница в названиях
Сокращение «ИОФ РАН» закрепилось за Институтом общей физики имени А. М. Прохорова РАН, созданным в 1982 году на базе Отделения оптики Физического института АН СССР. Это учреждение занимается лазерной физикой, оптикой, спектроскопией и смежными областями. Институт физики высоких давлений, в свою очередь, имеет аббревиатуру ИФВД. Оба института входят в Отделение физических наук РАН, что иногда становится причиной путаницы в неспециальных текстах.
¶Источники
- Официальные материалы Российской академии наук.
- Публикации Института физики высоких давлений имени Л. Ф. Верещагина РАН.
- Биографические сведения о Л. Ф. Верещагине.
- Обзорные статьи по физике высоких давлений.