69. Один из последних портретов О.В. Лосева.
Оглавление базы знаний о О. В. Лосеве
ГЛАВА XIV.
ПОСЛЕДНИЕ ГОДЫ ЖИЗНИ.
Работы Лосева по исследованию полупроводников приобретали широкую известность. Они были напечатаны в ряде отечественных и иностранных журналов: «Вестник электротехники», «Журнал технической физики», «Техника радио слабого тока», «Известия электропромышленности слабого тока», «Phylosophycal Magazin», «Phys. Zeitschrift». Его приглашали выступать с докладами о своих работах на I, II и III Всесоюзных конференциях по твердым выпрямителям и фотоэлементам (В 1931 году в Ленинграде; в 1932 г. - в Киеве; в 1934 г. - в Одессе). На всех конференциях его работы своей новизной и оригинальностью экспериментальных методов вызывали среди специалистов неизменный интерес. Однако эти исследования Лосева, равно как и результаты, полученные и другими исследователями полупроводников, длительное время не находили непосредственных применений в радиотехнике. Работая в радиотехническом учреждении, каким была Центральная радиолаборатория после преобразованная в Институт Радиоприема и Акустики, Лосев оторвался от основных его чисто практических задач.
Для него возник вопрос о необходимости либо изменить направление научной работы, либо покинуть коллектив института. Лосев всю свою сознательную жизнь занимался радиотехникой; для решения радиотехнических проблем он, в сущности, и начал научать физику полупроводников. Он был глубоко убежден, что рано или поздно полупроводники найдут новое и широкое применение в радиотехнике. Поэтому он не смог отказаться от продолжения своих работ по исследованию кристаллов, приближавших его к разрешению проблем детектирования, фотоэффекта в полупроводниках, генерации электрических колебаний в кристадине и пр. Он решил покинуть Институт Радиоприема и Акустики. В 1937 году Лосев перешел на педагогическую работу в 1-й Ленинградский Медицинский институт, где начал преподавать физику и где надеялся продолжать свои экспериментальные исследования. Он собственноручно, совместно с Г.А. Рзянкиным собрал при и кафедре физики небольшую исследовательскую высокочастотную лабораторию, в которой им удавалось осуществлять довольно сложные эксперименты. Служебное положение Лосева осложнялось отсутствием у него диплома о законченном высшем образовании. В то время еще практиковалось присуждение ученых степеней исследователям, имевшим печатные работы и внесшим серьезный вклад в науку. Друзья уговорили Олега Владимировича претендовать на получение ученой степени. Он собрал часть своих работ (21 работа) и авторские свидетельства на изобретения (18 независимых изобретений) и подал их в Ленинградский Индустриальный институт (ныне Ленинградский Политехнический институт).
На заседании инженерно-физического факультета 25 имя 1938 г. рассматривалось дело О.В. Лосева об утверждении его в научной степени кандидата физико-математических наук. Докладчик, проф. Н.Н. Циклинский, сообщил Совету факультета, что хотя О.В. Лосев не имеет законченного высшего образования, однако, по совокупности всех научных работ и открытий, ему можно присудить ученую степень кандидата. В протоколе заседания мы читаем:
«Постановили утвердить 0.В. Лосева в ученой степени кандидата физико-математических наук (за 10, против – 0, воздержавшихся - 0)». Через несколько дней, 2 июля 1938 г., Ученый Совет Индустриального института «заслушав и обсудив заключение рецензента и постановление Совета инженерно-физического факультета, постановил: присвоить тов. Лосеву Олегу Владимировичу ученую степень кандидата физико-математических наук без защиты диссертации».
Научная работа О.В. Лосева в течение последних лет жизни протекала в 1-м Медицинсксом институте на кафедре физики (Рис69). Его стремления были направлены на то, чтобы связать в единое целое результаты своих многочисленных экспериментов по изучению полупроводников, включая и способность кристаллов генерировать колебания. Физические свойства кристаллов из полупроводников и природа электропроводности в активном слое на их поверхности и в толще удавалось привести в стройную систему эмпирических закономерностей.
69. Один из последних портретов О.В. Лосева.
В то время было уже установлено, что проводимость полупроводников определяется количеством носителей электричества - свободных электронов и так называемых «дырок», то есть положительных зарядов, получающихся при удалении электрона из узла кристаллической решетки.
Наиболее подробно им были исследованы кристаллы карборунда, в которых величину активного слоя можно было менять по желанию. Изучая фотопроводимость такого кристалла, Лосев менял направление прилагаемого к кристаллу напряжения. При отрицательном напряжении на острие электрическое поле в кристалле задерживало электроны, освобождаемые в результате фотоэффекта. При положительном поле оно облегчало отвод их. Величина фототока при этом сильно зависела от приложенного к кристаллу напряжения; она была весьма незначительна при 2-х вольтах и резко возрастала при 0,7 вольта. При перемене направления поля, сначала резко возраставшая при повышении напряжения величина фототока, начиная с некоторого напряжения переставала увеличиваться, то есть достигала насыщения.
Фотоэффект изучался Лосевым при самых различных длинах волн монохроматического света в 302, 313, 365, 405 нм. Оказалось, что кривые зависимости фототока от напряжения, соответствующие различным длинам волн, все пересекаются между собой на оси ординат, то есть при нулевом значении напряжения на кристалле (Рис.70). Каждая такая кривая соответствовала ожидаемому теоретически распределению фотоэлектронов по скоростям в соответствии с энергией света, передаваемой фотоэлектронам. Лосев пытается построить рабочую гипотезу для объяснения наблюдавшихся им явлений. Существенно отметить, что действие напряжения, прилагаемого к кристаллу, на величину фототока весьма напоминало действие Такая аналогия может считаться сетки на анодный ток в электронной лампе. полной, если принять, что фотоэффект, определяющий эмитирование фототока, его выход подобен эмиссии с катода и выход на анод под воздействием анодного напряжения в электронной лампе. В таком случае можно считать, что напряжение прилагаемое к кристаллу управляет, как и сеточное напряжение, величиной фототока (подобно анодному).
70. Кривые зависимости фототока от напряжения для различных длин волн.
В примечании к графику в последней неопубликованной рукописи своей работы Лосев пишет: «Кривые для более длинных волн похожи на случай характеристики триода, где анод находится весьма близко к нити накала, но накал при этом слабый; кривые же для более коротких волн похожи на характеристики триода, для случая, когда анод удален от нити накала». Из этих опытов он заключает, что более короткие волны могут вырывать электроны с более глубоких слоев толщи кристалла, находящихся вблизи активного слоя. Возможно было предположить, «что действительно играют роль электроны, получившие противоположную составляющую скорости» - это эквивалентно удалению более глубоких слоев толщи источника электронов, вырываемых более короткими длинами волн. Но этот эффект возможно наблюдать «только тогда, когда приложено поле такого направления, которое способно повернуть электроны, имеющие обратную составляющую скорости».
Все приведенные выше соображения Лосева позволяют ему сделать вывод, что «аналогия с триодом не совсем точна, ибо там (в триоде) все зависит от объемного заряда, а здесь (в активном слое кристалла) как раз рассматривается случай, когда объемным зарядом можно пренебречь».
На полях своей рабочей тетради он записывает: «Проверить, можно ли применить эту аналогию, посмотреть литературу по теории триодов или по их расчету».
Мы, к сожалению, не знаем, как далеко была прослежена Лосевым эта аналогия. Смог ли он в своих неопубликованных работах и, в частности, в своей докторской диссертации (уже подготовленной вчерне) сделать практические выводы из этого сравнения, смог ли он в свой генерирующий диод и в свой активный слой ввести 3-й электрод. Рассмотрение его последних работ дает нам право заключить, что Лосев вплотную подходил к возможности такого решения.
Последние работы О.В. Лосева были напечатаны в докладах Академии Наук СССР за 1940 год; они были представлены к опубликованию академиком А.Ф. Иоффе. В этих работах он завершает свое основное исследование механизма электропроводности активного слоя в карборунде. К этому времени теория полупроводников трудами, главным образом, советских ученых приобретала уже законченный вид.
Теория доказывала, что в полупроводнике, в его запирающем слое, места, из которых были вырваны электроны (под действием света или от других причин), должны заполняться другими электронами из соседних участков основной толщи полупроводника, где в свою очередь появляются свободные места - «дырки». Механизм этого явления можно было истолковать как перемещение положительного заряда в направлении, противоположном перемещениям электронов. При этом течет ток. Такой вид электропроводности стал называться дырочной электропроводностью.
Лосев уточнил результаты, полученные в предыдущих своих работах, и подтвердил, что «запирающий слой» расположен внутри активного слоя, на границе его с остальной толщей кристалла. Сам активный слой, как показали исследования термоэлектродвижущей силы - пишет Лосев, «всегда обладает избыточной электронной проводимостью, а толща кристалла часто имеет дырочный характер проводимости». Он установил, что «направление фототока всегда бывает таково, что электроны переходят из толщи кристалла в активный слой». Выпрямительные действия активного слоя связаны с различной удельной проводимостью в нем «и происходит в соответствии с точкой зрения А.Ф. Иоффе и А.В. Иоффе». По мнению Олега Владимировича, к полупроводникам нельзя применять обычный метод нахождения красной границы фотоэффекта, то есть такой длины волны, выше которой фотоэффект не наблюдается. Лосев ввел новую зависимость, связывающую фототок насыщения Js с фототоком короткого замыкания J0 и с частотами n0 и n : Js/J0=1-(n/n0-1)2, где n0 – частота, соответствующая длине волны красной границы, а n - частота света, воздействующего на кристалл. Полученная на опыте красная граница фотоэффекта совпадала со значением частоты, вычисленной по этой формуле.
Спектральные характеристики фотоэлектрического эффекта изучались Лосевым как у порошковых фотосопротивлений, так и у вентильного фотоэффекта на различных кристаллах карборунда. Он установил, что «распределение фоточувствительности по спектру сильно искажается в тех случаях, когда подмешиваемый электролит, (смачивающий порошок), имеет полосы поглощения в исследуемой спектральной области. Сошлифовывание монокристаллов карборунда слабо сказывается на спектральной характеристике. Оказалось, что спектральные характеристики для того же самого активного слоя до его частичного сошлифовывания только незначительно отличаются от полученных после частичного сошлифовывания».
Свои последние работы Лосев доложил на 6-ом юбилейном совещании по свойствам полупроводников, которое было созвано в связи с шестидесятилетием академика Абрама Федоровича Иоффе в октябре 1940 года, от которого так же, как ряд других его учеников, 0.В. Лосев неоднократно получал советы о направлении своих работ.
На этом совещании были подведены итоги успехов советских физиков, как в области изучения полупроводников, так и в области их практического применения. Особый интерес вызывали сообщения о разработке серно-серебряных фотоэлементов, высокой чувствительности и стабильности во времени в Киевском физическом институте, под руководством В.Е. Лошкарева. Рекордная чувствительность серно-талиевого фотоэлемента Б.Т. Коломийца и Ю.П. Маслаковца, разработанного в лаборатории А.Ф. Иоффе, привлекла всеобщее внимание. Лосев выступал с замечаниями по многим докладам, знакомился с методами исследования полупроводников в различных лабораториях Союза. В своем докладе «Новый спектральный эффект и метод определения спектральной границы вентильного фотоэффекта в монокристаллах карборунда» он изложил последние результаты своих длительных работ (в течение 15 лет) по изучению этого замечательного кристалла. Он обратил внимание собравшихся на то, что явление фотоэффекта в карборунде обратимо. «Активный слой равномерно светится при пропускании тока противоположного направления, чем направление фототока при фотоэффекте в нем». Он рассказал о своей методике постепенного сошлифования активного слоя, «которое производилось по совету А.Ф. Иоффе», давшей столько интересных научных результатов. К докладу Лосева участники совещания проявили живой интерес.
В лаборатории кафедры физики 1-го Медицинского института Лосев непрерывно продолжал исследования различных кристаллов, в частности кристаллов чистого кремния и его соединений. В то же время он выполнял большую педагогическую работу, которая «оценивалась высокими показателями». В порядке общественной нагрузки он работал по связи кафедры физики с медицинскими кафедрами, разрабатывая и собирая специальные усилительные установки для биологических исследований. Местный комитет в своей характеристике пишет: «О.В. Лосев является искренним общественником, инициативно входящим в текущую общественную работу кафедр института». Он организовал в студенческом научном обществе института кружок «Электронные явления на службе медицины». В одной из своих вступительных лекций к курсу электричества он обращается к слушателям и говорит: «Я буду глубоко удовлетворен, если мне удастся моим слушателям преподнести все вопросы современной электрофизики в доступной и ясной форме». Эта лекция состоялась уже во время войны, когда трамваи в городе уже перестали нормально ходить. Лосев, обращаясь к студентам, говорит: «со своей стороны, несмотря на то, что мне из Лесного придется ходить пешком, я буду приходить в институт за 2 часе до начала лекции, чтобы избежать опаздываний из-за возможной воздушной или другой тревоги».
Эти штрихи биографии 0.В. Лосева свидетельствуют, что он не покидал своего поста в тяжелое время. Более того, с начала Великой Отечественной войны он все свои знания, весь свой талант экспериментатора направил на помощь фронту. Совместно с Г.А. Рзянкиным и начальником пожарной охраны Медицинского института, он разработал систему сигнализации «реагирующую на повышение температуры и на обрыв сети», которые могут возникнуть при возникновении пожаров.
Лосевым был разработан и лично изготовлен портативный приборчик для обнаружения металлических предметов в ранах. Но Олегу Владимировичу эти работы казались недостаточной помощью фронту. Он стал донором и начал сдавать свою кровь для переливания раненым бойцам.
Тяжелая обстановка блокады Ленинграда оказалась не по силам Олегу Владимировичу, и в начале 1942 года он скончался в госпитале первого ленинградского Медицинского института, в котором он преподавал последние годы жизни.