Сегодня в интервью – о пути в науку, исследовании материалов для электроники и преподавании на полной нагрузке.

Героиня – Алина Донская, младший научный сотрудник ЮНЦ РАН, преподаватель физики ЮРГПУ НПИ, победитель X Всероссийского конкурса научно-исследовательских работ, поделилась тем, на основе каких соединений создаются электронные приборы. А также, Алина подчеркнула – в эпоху науки за гранты нельзя терять искру и желание делать свои открытия, движимые идеей, а не деньгами.

Вы говорите, что только входите в науку. Что для вас значит настоящий «первый шаг» в научную профессию? Каким вы его видите?

Это путь от идеи до реализации продукта научной деятельности. Пройти полный цикл от гипотезы, проверки ее через эксперимент, обработку результатов, анализа данных и до формулирования фундаментальных выводов и применения их для практических целей.

Ваши исследования связаны с материалами группы А³В⁵. Почему именно эта область вас заинтересовала? Чем, по-вашему, она актуальна для современной электроники?

Исследования нашей научной группы сфокусированы на материалах группы А³В⁵, поскольку они являются основой для создания устройств с рекордными характеристиками, в первую очередь – с наивысшим КПД преобразования света в электричество. Несмотря на высокую стоимость технологии эпитаксиального роста, ее применение полностью оправдано в таких стратегических областях, как космическая энергетика и высокоскоростная оптоэлектроника, где именно эффективность, а не цена, становится решающим фактором. Возможность точно контролировать состав и структуру этих материалов позволяет проектировать гетероструктуры с уникальными свойствами, недостижимыми для более дешевых альтернатив.

Что самое интересное или неожиданное вы узнали о свойствах полупроводников в процессе вашей работы?

Самое неожиданное и захватывающее в работе с полупроводниками – это то, как микроскопические дефекты или отклонения в составе на атомном уровне могут макроскопически управлять свойствами материала. Например, в нашей работе с гетероструктурами GaInAsP/InP мы наблюдали, что незначительное изменение содержания мышьяка по толщине слоя (0,1 ат.доли) радикально меняет картину рентгеновской дифракции и ширину запрещенной зоны. Это похоже на то, как одно неверно поставленное слово меняет смысл целого абзаца. Еще поражает, как упругие напряжения, возникающие из-за малого несоответствия параметров решеток в 0,01%, могут либо улучшить, либо ухудшить кристаллическое совершенство слоя. Необходимо сохранять баланс. Как видите, “дьявол” кроется в мелочах.

Ваша основная научная тема – влияние дефектов структуры на свойства материалов. Какое практическое значение, на ваш взгляд, могут иметь исследования в этой области?

Практическое значение этой работы огромное, ведь дефекты – это не всегда «брак», иногда это инструмент проектирования свойств. Так, например, контроль за концентрацией дефектов позволяет создать материалы с рекордным КПД для фотоприемников и лазеров, что важно для космической энергетики и квантовой коммуникации. Также управляя напряжениями на границах слоев, можно создавать стабильные гетероструктуры для высокочастотной микроэлектроники, где надежность важнее стоимости. Понимание природы и механизмов образования дефектов открывает путь к управлению ими на стадии роста материала. Например, зная, как градиенты состава или температурные режимы провоцируют возникновение дислокаций, мы можем целенаправленно менять технологические параметры эпитаксии, чтобы подавлять нежелательные дефекты или даже создавать контролируемые дефектные структуры для специальных применений. В конечном счете, искусство управлять несовершенством – это и есть искусство создавать материалы будущего.

Вы отмечали, что эволюция и деградация дефектов в материалах мало изучена. С какими вопросами или “белыми пятнами” вам хотелось бы разобраться в первую очередь?

Основное «белое пятно», с которым мы сталкиваемся – это динамика эволюции дефектов в процессе эксплуатации устройств, а не только на стадии их создания. Если грубо представить, мы хорошо знаем, какие дефекты есть в выращенной структуре, но плохо понимаем, как они ведут себя под нагрузкой: как мигрируют, взаимодействуют друг с другом и запускают цепные реакции деградации. Разобравшись в этом, мы могли бы проектировать устройства с продленным сроком службы даже в экстремальных условиях использования.

Совмещать преподавание в нескольких заведениях и науку – задача не из легких. Как вам удается находить баланс между разными ролями и не выгорать?

Все дело в четком планировании. Главное помнить, что лучший отдых – это смена деятельности. Поэтому я с удовольствием ввожу разнообразие в свою жизнь: хожу на вокал, на танцы, учу иностранный язык, помогаю родителям.

На конференциях вы заметили, что работаете в очень интенсивном режиме, нехарактерном для большинства коллег. Что дает вам мотивацию продолжать работать именно в таком ритме, несмотря на отсутствие стабильного финансирования?

Знаете, если честно, деньги для меня никогда не были главным двигателем. Я часто ловлю себя на том, что после рабочего дня все равно читаю учебники, вывожу формулы, строю графики, обрабатываю данные, пишу статью. Мне просто это нравится. Я всегда была любопытным ребенком, а теперь это любопытство стало профессией. И когда ты так живешь, режим становится естественным. Да, финансирование нестабильно, но мотивация внутри. Она в ежедневном “А что, если?”

Как вы относитесь к тому, что многие молодые ученые часто ориентируются на гранты и финансирование, а не на «идею» и саморазвитие? Где для вас личная грань между работой «за идею» и финансовой стабильностью?

Я понимаю молодых коллег, которые ориентируются на гранты: наука сегодня – это социальный институт, где финансирование часто равно возможности работать. Без ресурсов нельзя купить реактивы и оборудование. И я не считаю это “предательством идеи”, скорее это вопрос выживания в системе. Для меня лично грань проходит там, где финансирование становится самоцелью, а не инструментом. Когда ты начинаешь подбирать модные темы, не исходя из внутреннего вопроса. Тогда наука рискует превратиться в бюрократию.

Как вы считаете, что поможет молодым специалистам не потерять интерес к науке в условиях нестабильности и неопределенности?

Чтобы сохранить интерес в условиях нестабильности, нужны не только личная стойкость, но и изменения в самой научной среде. Со своей стороны, я вижу три ключевых опоры: важно регулярно напоминать себе, ради чего ты начал этот путь; необходима поддержка сообщества, а не конкуренция, так как изоляция убивает интерес – научные кружки, коллаборации, менторство старших коллег; третье – прозрачность системы: молодому ученому важно видеть, что его усилия не улетают в “черную дыру”, нужны прозрачные критерии оценки, возможность получать небольшие, но быстрые гранты на пилотные идеи, признание не только публикаций, но и методологических находок, работы наставничества. Интерес не теряется сам, он вытесняется рутиной, неуверенностью и ощущением бессмысленности. Задача и исследователя, и научного сообщества – сознательно создавать и поддерживать условия, в которых научный интерес не подавляется рутиной и неопределенностью.

Если бы вы могли обратиться к себе будущей – какой вопрос о профессии, науке или жизни вы бы себе задали?

Если бы я могла обратиться к себе будущей, я бы спросила: “Ты все еще задаешь вопросы, на которые не знаешь ответа?” В этом и состоит суть науки и жизни. Пока есть это любопытство, жажда познания, тогда есть прогресс, движение вперед. И я надеюсь, что будущая я сможет ответить: “Да! И вопросов теперь еще больше”.