Одна из исследовательниц в этом направлении, аспирантка и младший научный сотрудник Института физики им. Л.В. Киренского СО РАН Оксана Драганюк, чтобы поехать на симпозиум EASTMAG-22 выиграла грант Краевого фонда науки по академической мобильности. Она же была единственной из аспирантов, кто выступал там с устным докладом. В сентябре этого года она получила Премию Губернатора Красноярского края в сфере профессионального образования за научное исследование «Магнитные и электронные свойства Гейслеровских сплавов и магнитных MAX-фаз на основе железа и марганца». Оксана рассказала о своей работе и причинах такого внимания к этой тематике.

— Чем вызван интерес к МАХ-материалам?
Исследования МАХ-фаз — это довольно новая тематика и, насколько я знаю, секция МАХ-материалов была впервые представлена на симпозиуме EASTMAG-22. Благодаря этому у меня появилась возможность выступить с устным докладом. МАХ-материалы — это новый класс материалов, его не так давно начали исследовать. Я занимаюсь первопринципными исследованиями, делаю теоретические расчёты. Поскольку исследования из первых принципов не требуют эмпирических данных, они позволяют нам изучать соединения, как уже экспериментально синтезированные, так и еще не полученные. Мы можем исследовать магнитные, электронные, упругие свойства, перспективные составы, предсказывать, какие соединения возможно получить экспериментально.

— Почему вы заинтересовались этим направлением? У вас какие-то предыдущие работы были на близкую тему?

Мои работы были посвящены гейслеровским сплавам, это другой класс соединений. МАХ-фазы заинтересовали потому, что они сейчас на пике, активно начали изучаться. Методы расчётов те же, но есть нюансы, которые заключаются в том, что мы рассматриваем соединения, которые экспериментально еще не синтезированы. У нас в институте была организована лаборатория магнитных МАХ-материалов, совместно с немецкими учеными. Профессор UDE Михаэль Фарле, один из наиболее известных в мире специалистов в области магнетизма ультратонких плёнок, председатель секции «Магнетизм» Немецкого физического общества, приезжал к нам и выступил с интересным докладом о МАХ-материалах. Мой научный руководитель кандидат физико-математических наук старший научный сотрудник лаборатории кристаллофизики Вячеслав Сергеевич Жандун предложил заняться этой областью. Вместе с ним, доктором физико-математических наук доцентом Натальей Геннадьевной Замковой и другими коллегами мы и исследуем данные соединения.

— Вы выиграли конкурс академической мобильности, чтобы поехать на конференцию при поддержке Краевого фонда науки благодаря теме вашего доклада?

Да, когда подаешь заявку, указываешь тему научной работы, описываешь актуальность, прикладываешь публикации. Возможно, сыграло роль, что я ехала с устным докладом. Насколько я понимаю, по ценности твоего выступления и актуальности работы решают, поддержать работу или нет.

— Может какой-то из докладов вас вдохновил, и вы увидели для себя новые направления и решения?

В этом году все доклады были на русском языке, что непривычно для ESTMAG. Жалко, что иностранных участников было мало, ведь МАХ-материалы в России пока мало кто изучает. Но, тем не менее, были прекрасные секционные и пленарные доклады российских ученых, в том числе и из нашего Института физики. Были и участники онлайн.

Участие в конференциях, безусловно, расширяет кругозор, и позволяет глубже понять некоторые моменты. К примеру, был очень интересный доклад доктора физико-математических наук член-корреспондента РАН заведующего лабораторией теории низкоразмерных спиновых систем Института физики металлов имени М.Н. Михеева УрО РАН Сергея Владимировича Стрельцова про спин-орбитальное взаимодействие.

Кроме того, конференция — это всегда возможность познакомиться с другими учеными, наладить пути взаимодействия. Для теоретиков-расчётчиков особенно очень важен контакт с экспериментальными группами, чтобы наши результаты можно было сопоставить с экспериментом.

— Еще вы получили премию губернатора. Расскажите, какая заявка была туда, что вы представляли?

Хочется сказать огромное спасибо сотрудникам отдела аспирантуры ФИЦ КНЦ СО РАН, потому что они предоставляют нам информацию обо всех конкурсах и помогают оформлять заявки. Форма заявки была стандартная — прикладываешь список своих достижений, публикации, описываешь актуальность работы. Затем комиссия принимает решение. Большое внимание уделяется количеству твоих выступлений на конференциях, рейтингу научных журналов, в которых опубликованы работы, конечно, играет роль и актуальность исследования. Я подавала заявку с работой по исследованиям МАХ-фаз. Данную премию, например, также получил Лев Шанидзе, младший научный сотрудник лаборатории магнитных МАХ-материалов.

— Заявка на грант, подготовка к конференции, параллельно подготовка к защите диссертации, научная работа, отчеты по грантам. Как вы справляетесь с таким объемом задач?

Весной я подала заявку в Краевой фонд науки. Тогда же началась подготовка к оформлению выпускной работы в аспирантуре, весной же я подала заявку на премию губернатора. Летом было время немного «выдохнуть» и дописывать выпускную дипломную работу. А в августе — конференция, отчет по командировке, отчет в Краевой фонд науки по мероприятию, затем государственный экзамен и защита выпускной работы. Но когда учишься уже 10 лет (вуз, потом аспирантура), привыкаешь. У меня просто было ощущение, что это очередная сессия — вот сейчас все сдашь и можно будет сфокусироваться на новых задачах. Я все сдала, теперь внимание на подготовку кандидатской диссертации.

Вообще ученые постоянно получают гранты, пишут по ним отчеты, пишут статьи. Это неотъемлемая часть научной работы. Привыкаешь работать в режиме заявок и отчетов, и в этом есть даже определенное удовольствие. А конференция — это своего рода бонус, ведь ты получаешь возможность представить свою работу и заинтересовать других своей темой. Мне хочется, чтобы исследований магнитных МАХ-материалов стало больше. Очень мало научных групп в России этим занимается, а ведь это очень интересный и перспективный класс материалов. МАХ-материалами мы занимаемся буквально последние года два. В нулевых годах только начали активно их синтезировать. Это новое, интересное, неизведанное. МАХ-фазы в массы! Пусть экспериментаторы скупают установки, чтобы их синтезировать, читают наши статьи и статьи коллег, выращивают и исследуют предсказанные составы.

— Как проходит научный день теоретика?

Утром сажусь за компьютер, через 12 часов встаю из-за компьютера. Какую-то часть времени занимает чтение научной литературы. Смотрим, последние работы в нашей области, актуальные направления. Главная часть работы — это расчеты. Я захожу на нашу станцию (вычислительный кластер) удаленно, провожу первопринципные расчеты, анализирую предыдущие данные. Либо делаю наброски для научных статей. В последнее время писала диссертацию.

— Что вас захватывает в работе?

Это же интересно. Я могу рассчитать свойства абсолютно любого соединения, даже того, которое еще не существует, и не факт, что может существовать. Могу отследить, как от состава или структуры изменяются свойства вещества. Могу посмотреть, как на величину магнитных моментов влияет, например, давление. Последнее, что мы делали — исследовали фазовую стабильность МАХ-фаз, определяли, при каком составе возможно существование ферромагнитной МАХ-фазы на основе железа. Экспериментально такие исследования проводить долго и дорого, много сложностей с синтезом таких соединений. А первопринципные расчеты позволяют предварительно посмотреть и показать состав стабильного и ферромагнитного сплава. Интересно выяснить, какой должен быть состав и структура у МАХ-фазы, для получения свойств, которые имеют практическую значимость; проанализировать влияние элементного состава и давления на магнитные свойства. Меня привлекает больше всего то, что я могу искать факторы, которые влияют на свойства вещества, понять природу возникновения магнетизма в этих соединениях. В результате мы узнаем, как можно ими управлять, какие условия, например, нужны для смены магнитного состояния. Разумеется, нельзя забывать исследовать стабильность соединений, чтобы показать, какие составы возможно синтезировать и при каких условиях, а какие нет.

— Это значит, что кроме физики вы занимаетесь еще и вычислительным моделированием?

Есть программные пакеты, которые позволяют выполнять первопринципные расчёты. Для ряда задач мы создаем и свои программы, в основном используется С++ и python, но некоторые коллеги и на фортране программируют. По-моему, язык - это просто инструмент, без разницы на каком языке программирования работать, главное, чтобы задача была решена.

— У вас в семье есть ученые?

У меня мама — инженер, отец — специалист на железной дороге, а мы с братом — ближе к науке. Брат окончил аспирантуру по направлению «авиационная и ракетно-космическая техника» и занимается прикладными вещами. Мне нравится именно то, что нельзя увидеть, но можно создать с помощью воображения и квантово-механического моделирования, а потом, если возможно, синтезировать. МАХ-фазы — это синтез новых материалов, сплавов, которых не существовало раньше. Мы показываем, какие составы имеет смысл попробовать синтезировать, и какие у них будут свойства. Можно в пленках напылять, можно как кристаллы выращивать в объеме. Но это уже вопрос к экспериментаторам.