Екимов, Алексей Иванович

Алексей Иванович Екимов
Место рождения	Ленинград, РСФСР, СССР
Страна	СССР→ США
Научная сфера	физика твердотельных наноструктур
Альма-матер	Ленинградский государственный университет (1967)
Учёная степень	доктор физико-математических наук (1989)
Известен как	первооткрыватель нанокристаллических полупроводниковых квантовых точек
Награды и премии	Нобелевская премия по химии (2023)

Алексе́й Ива́нович Еки́мов (род. 28 февраля 1945, Ленинград, СССР) — советский и американский учёный в области физики твёрдого тела и оптики; доктор физико-математических наук (1989).

Первооткрыватель нанокристаллических полупроводниковых квантовых точек, выполнивший пионерские исследования их электронных и оптических свойств. Лауреат Государственной премии СССР в области науки и техники (1976). В 2023 году «за открытие и синтез квантовых точек» был удостоен Нобелевской премии по химии.

Биография

Нобелевский прием в посольстве США в Швеции в 2023 году

Родился 28 февраля 1945 года в Ленинграде.

В 1967 году Екимов окончил физический факультет Ленинградского государственного университета по кафедре молекулярной физики. С 1967 года Екимов работал научным сотрудником в Ленинградском физико-техническом институте имени А. Ф. Иоффе АН СССР в лаборатории оптики твердого тела под руководством член-корреспондента АН СССР Евгения Гросса, где участвовал в исследованиях оптической ориентации спинов электронов и ядер в полупроводниках. В 1974 году в этом институте защитил диссертацию на соискание учёной степени кандидат физико-математических наук по теме «Оптическая ориентация спинов носителей в полупроводниках».

7 ноября 1976 года Постановлением Совета министров СССР за цикл работ «Обнаружение и исследование новых явлений, связанных с оптической ориентацией спинов электронов и ядер в полупроводниках» (1970—1974) Алексей Екимов был удостоен Государственной премии СССР в области науки и техники

С 1977 года на научной работе в Государственном оптическом институте имени С. И. Вавилова, где занимался синтезом и исследованием оптических свойств легированных стекол, что и привело к открытию квантово-размерных эффектов в полупроводниковых нанокристаллах в стеклообразной матрице, которые позже стали называть квантовыми точками. В 1980 году Екимов совместно с Алексеем Онущенко обнаружил существования коротковолнового сдвига полосы экситонного поглощения наночастиц CuCl, выращенных в объеме стеклянной матрицы, при изменении их размера от единиц до десятков нанометров. Они связали наблюдаемый сдвиг с проявлением квантового размерного эффекта, обусловленного пространственным ограничением движения свободных экситонов в нанокристаллах. Екимов исследовал оптические и электрические свойства стёкол, содержащих нанокристаллы полупроводников CdS, CdSe, CuCl и CuBr. Определил взаимосвязь между размерами этих кристаллов и спектроскопическими параметрами их поглощения. Теоретическое объяснение было дано в 1982 году совместно с Алексеем и Александром Эфросами. Применяя данный метод, с помощью выбора температуры и времени термообработки стёкол, активированных полупроводниками, стало возможным получать кристаллы с размерами, лежащими в широких пределах: от единиц до десятков и более нанометров. По воспоминаниям член-корреспондента РАН Сергея Иванова:

В ГОИ Екимов пытался отжигать легированные стекла при разных температурах. Получив эффект изменения цвета стекла - на поглощение, на отражение - он, уже используя свой опыт и знания, догадался, что это может быть связано с наноразмерными частицами... И когда он пришел к этому пониманию, он привлек физтеховских теоретиков — Алексея Эфроса и Александра Эфроса — и они тогда, собственно, первыми в мире создали теорию излучения и квантовых эффектов в таких полупроводниковых квантовых точках в стекле. По существу, это были первые квантовые объекты, полученные искусственным путем

С 1990 года Екимов по приглашению Жореса Алферова вернулся в Физико-технический институт имени А. Ф. Иоффе РАН, где в его лаборатории продолжил изучение квантовых точек селенида и сульфида кадмия в стекле. Благодаря экспериментам Екимова по изучению квантовых точек на халькогенидных стеклах (содержащих атомы халькогенов: серы, селена, теллура) специалисты задумались о получении таких точек уже в чистых полупроводниках. Один из первых опытов подобного синтеза также был проведен в Физтехе - в 1993-1994 годах здесь создали первый полупроводниковый лазер на квантовых точках арсенида индия. В 1989 году Екимов защитил диссертацию на соискание учёной степени доктор физико-математических наук по теме: «Квантовые размерные явления в полупроводниковых микрокристаллах». Позже об этом этапе работ Екимова, академик и Нобелевский лауреат Жорес Алфёров писал:

Первые полупроводниковые точки — микрокристаллы соединений A^IIB^VI, сформированные в стеклянной матрице, были предложены и реализованы А. И. Екимовым и А. А. Онущенко... Эта работа инициировала важные теоретические исследования квантовых точек...

В 1990 году переехал в США, где стал ведущим научным сотрудником компании «Nanocrystals Technology» в Нью-Йорке. Екимов был приглашённым профессором в Политехнической школе в Париже, Лионском университете имени Клода Бернара во Франции, Институте физики Общества Макса Планка в Мюнхене (Германия) и Осакском университете (Япония). Автор более ста научных работ и нескольких изобретений. В 2006 году совместно с Луисом Брюсом и Алексеем Эфросом, Алексей Екимов — за открытие нанокристаллических квантовых точек и пионерские исследования их электронных и оптических свойств был удостоен Премии Вуда Оптического общества (англ.  The Optical Society (OSA) ).

В 2023 году совместно с Мунги Бавенди и Луисом Брюсом, Алексей Екимов получил (¹⁄₃) Нобелевской премии по химии:

За открытие и синтез квантовых точек

Оригинальный текст (англ.)[показатьскрыть]

for the discovery and synthesis of quantum dots

Библиография

Научные статьи

• Екимов А. И., Онущенко А. А., Цехомский В. А. Экситонное поглощение кристаллами CuCl в стеклообразной матрице // Физика и химия стекла. — 1980. — Т. 6, № 4. — С. 511—512.
• Голубков B. B., Екимов А. И., Онущенко A. A., Цехомский В. А. Кинетика роста микрокристаллов CuCl в стеклообразной матрице // Физика и химия стекла. — 1981. — Т. 7, № 4. — С. 397—401.
• Екимов А. И., Онущенко А. А. Квантовый размерный эффект в трёхмерных микрокристаллах полупроводников // Письма в ЖЭТФ. — 1981. — Т. 34, № 6. — С. 363—366.
• Екимов А. И., Онущенко А. А. Исследование образования микрокристаллов CuHal в стеклах методом экситонной спектроскопии // Физика и химия стекла. — 1982. — Т. 8, № 5. — С. 635—637.
• Екимов А. И., Онущенко А. А. Размерное квантование энергетического спектра электронов в микрокристаллах полупроводников // Письма в ЖЭТФ. — 1984. — Т. 40, № 8. — С. 337—340.
• Ekimov A. I., Efros Al. L., Onushchenko A. A. Quantum size effect in semiconductor microcrystals (англ.) // Solid State Communications. — 1985. — Vol. 56, no. 11. — P. 921—924.
• Екимов А. И., Онущенко А. А., Эфрос Ал. Л. Квантование энергетического спектра дырок в адиабатическом потенциале электрона // Письма в ЖЭТФ. — 1986. — Т. 43, № 6. — С. 292—294.
• Вандышев Ю. В., Днепровский В. С., Екимов А. И., Окороков Д. К., Попова Л. Б., Эфрос Ал. Л. Нелинейные оптические свойства полупроводниковых микрокристаллов // Письма в ЖЭТФ. — 1987. — Т. 46, № 10. — С. 393—396.
• Ekimov A. I., Efros Al. L, Ivanov M. G., Onushchenko A. A., Shumilov S. K. Donor-like exciton in zero-dimension semiconductor structures (англ.) // Solid State Communications. — 1989. — Vol. 69, no. 5. — P. 565—568.
• Ekimov A. I., Efros Al. L, Shubina T. V., Skvortsov A. P. Quantum-size stark effect in semiconductor microcrystals (англ.) // Journal of Luminescence. — 1990. — Vol. 46, no. 2. — P. 97—100.
• Chepic D. I., Efros Al. L, Ekimov A. I, Ivanov M. G., Kharchenko V. A, Kudriavtsev I. A., Yazeva T. V. Auger ionization of semiconductor quantum drops in a glass matrix (англ.) // Journal of Luminescence. — 1990. — Vol. 47, no. 3. — P. 113—127.
• Ekimov A. I., Hache F., Schanne-Klein M. C, Ricard D., Flytzanis C., Kudryavtsev I. A., Yazeva T. V., Rodina A. V., Efros Al. L. Absorption and intensity-dependent photoluminescence measurements on CdSe quantum dots: assignment of the first electronic transitions (англ.) // Journal of the Optical Society of America B. — 1993. — Vol. 10, no. 1. — P. 100—107.
• Ekimov A. I., Efros Al. L., Onushchenko A. A. Quantum size effect in semiconductor microcrystals (англ.) // Solid State Communications. — 1993. — Vol. 88, no. 11—12. — P. 947—950. — doi:10.1016/0038-1098(93)90275-R.
• Itoh T., Nishijima M., Ekimov A. I., Gourdon C., Efros Al. L., Rosen M. Polaron and Exciton-Phonon Complexes in CuCl Nanocrystals (англ.) // Physical Review Letters. — 1995. — Vol. 74, no. 6. — P. 1645—1648.
• Ekimov A. I. Growth and optical properties of semiconductor nanocrystals in a glass matrix (англ.) // Journal of Luminescence. — 1996. — Vol. 70, no. 1—6. — P. 1—20.

Награды

Советские

• Государственная премия СССР в области науки и техники (1976) — за цикл работ «Обнаружение и исследование новых явлений, связанных с оптической ориентацией спинов электронов и ядер в полупроводниках» (1970—1974)

Международные

• Нобелевская премия по химии (2023) — за открытие и синтез квантовых точек
• Большая медаль Е. Ф. Гросса Российского оптического общества имени Д. С. Рождественского (2013; совместно с Александром Эфросом)
• Премия Вуда Оптического общества (2006; (совместно с Луисом Брюсом и Алексеем Эфросом) — за открытие нанокристаллических квантовых точек и пионерские исследования их электронных и оптических свойств
• Премия Гумбольдта (2006)

Ссылки

• Екимов, Алексей Иванович (неопр.). ТАСС. Дата обращения: 13 апреля 2024.
• Чем известен нобелевский лауреат из России Алексей Екимов (неопр.). Коммерсантъ. Дата обращения: 13 апреля 2024.