Александр Феликсович Борун
Работы. Мемуар
Оже не дали
В какой-то момент у кафедры появился Оже-спектрометр, причём сканирующий, т.е. с возможностью рассматривать поверхность в Оже-электронах того или иного элемента, фиксируя карту его распределения по поверхности. Может, не с таким разрешением, как электронный микроскоп, зато одновременно с элементным анализом. Это очень полезно. Например, если у вас карта распределения по поверхности углерода совпала с картой распределения кислорода, значит, это CO или СО2. Смотря по соотношению количества. Но тут оказалось, прибор давно обещан тому самому бывшему и защитившемуся на кафедре аспиранту. И помощники ему не нужны. Он, кстати, тоже был недавно из армии, и тоже, как сын бывшей моей квартирной хозяйки говорил «так точно!». Вообще быстро пошёл в гору. Стоп, я же не хотел про него.
Фурье и Батразд
Появился у Малинковича Фурье-спектрометр. Этот прибор просвечивает образец инфракрасным светом и по спектру поглощения можно смотреть, какие в нём молекулы. (Можно вспомнить спектры того японца на конференции, которого не удалось как следует послушать). Каталог не так хорошо разработан, как атласы Оже-спектров, в конце концов, молекул неизмеримо больше, чем химических элементов. Но иногда удаётся что-то идентифицировать, хотя бы куски молекул. Фурье-спектрометр он потому, что там не напрямую спектр получается, а с помощью определённого математического преобразования.
На Фурье-спектрометр определили работать двоих, меня и только что появившегося аспиранта из Владикавказа по имени Батик. Я потом узнал, что это уменьшительное от Батразд. Появился он драматично: опоздал к сдаче аспирантских экзаменов. Всё же ему разрешили сдать специальность, и он показал такие хорошие знания, что разрешили сдавать и остальное. Он стал аспирантом и активно взялся за Фурье-спектрометр. Я решил ему не мешать. А может, к тому времени обленился. Мне казалось, у меня и так достаточно много занятий. Которые мне разрешалось придумывать себе самому, и мне это нравилось.
Батик был парень обаятельный. При отмечании какого-то праздника за столом весело объяснял, что у нас неправильный обычай произносить тосты и пить под них. Вот у них (подразумевалось, у людей, делающих те самые вина, что остальные пьют) больше опыта застолий и этот ритуал устроен более правильно. Не чтобы быстро напиться и упасть под стол, как получается, если один произносит тост, и все остальные выпивают, потом второй произносит и все выпивают и т.д. А надо так: каждый произносит тост, по очереди, а потом все выпивают за все эти тосты разом. И так далее. Тостов больше, вина меньше, культуры больше, пьянства меньше. Мне очень понравилось. Правда, я вина всё равно пить не стал. Наливал воду в стопку для водки, все и думали, что это она, проклятая. Или родимая, один чёрт.
Тост я, если очень требовали, произносил всегда один и тот же. «Чтобы не было войны». Это из фильма «Пять вечеров». Гурченко там его произносит так, или примерно так. Кажется, скорее «господи, только бы не было войны» (?). Он долго казался шуточным, очень печально, что это уже не так.
У Остера помню в сборнике «Вредные советы», в котором вся педагогика наоборот, шуточное стихотворение:
Если вы окно разбили, не спешите признаваться.
Подождите, не начнётся ль вдруг гражданская война.
Артиллерия ударит, стёкла вылетят повсюду,
И никто ругать не станет за разбитое окно.
Тогда это тоже было весёлой шуткой.
Но с Фурье-спектрометром я был неправ. Батик вдруг исчез. Оказалось, решил подзаработать денег, устроившись в фирму, проводящую в дома интернет. Сперва он звонил и клялся, что вот «заработает достаточно денег» и вернётся. Но, видимо, достаточно денег не бывает. Он и звонить перестал. А на спектрометр посадили другого аспиранта. Осваивать и в дальнейшем отвечать за его работу и мерить всем образцы на нём.
Искажения решётки
Последней моей работой до увольнения была такая. Когда-то, ещё во время работы над скрытым слоем оксинитрида кремния, какие-то из изготовленных образцов были отданы японцам. Ох уж эти вездесущие японцы. В который раз они тут появляются? В данном случае, у них вроде как собирались купить электронный микроскоп с каким-то чудовищным разрешением. С электронной пушкой, выдающей электроны с большой энергией. И, соответственно, маленькой длиной волны. Он мог не то чтобы видеть в кристаллической решётке отдельные атомы, но создавалось именно такое впечатление. На самом деле это были, скорее, цепочки атомов, как бы обращённые к зрителю концами, потому они и выглядели как отдельные атомы, складывающиеся в кристаллическую решётку. На самом деле всё ещё сложнее, ведь в электронный микроскоп не поступает прямо изображение «в электронах», как в обычный – «в фотонах». Электроны, поскольку они волны, а не только частицы, дифрагируют на кристаллической решётке, проходя сквозь неё, а микроскоп восстанавливает из картины дифракции изображение самой решётки.
Образец отдали померить, как бы для проверки возможностей прибора. А прибор не купили. Теперь не знаю, это так и было задумано, то есть цель была получить бесплатный анализ образцов? Или с покупкой что-то не вышло? Ну, и со скрытым диэлектрическим слоем не вышло, хотя несколько патентов… а, нусутх. Может, кто-то когда-то продолжит эту перспективную работу, прерванную из-за каких-то организационных неурядиц, которых я даже не был в курсе. Что там произошло между Мордковичем и Данилиным, никто из них со мной не делился.
У меня остались великолепные снимки, где были преципитаты оксинитрида кремния внутри решётки собственно кремния. В свое оправдание могу сказать, что японцев я даже не видел, и всё это не я организовал, был ли это обман или неудачная сделка. Несколько лет снимки лежали, а ведь жалко, что никуда не пригодились. И вдруг мне в голову пришла мысль. Что, если по расстояниям между атомами в кристаллической решётке вокруг преципитатов можно оценить механические напряжения, которые они вызывают в образце? Это было бы очень интересно.
Оказалось, это не так просто. Атомов на снимке было много, расстояния не то чтобы очень хорошо фиксировались, какие-то случайные колебания у них были… Всё же с помощью специально составленной компьютерной программы удалось обработать изображение, измерить расстояния и раскрасить решётку в разные цвета и оттенки, чтобы наглядно напряжения изобразить. По вертикали (на фото это было направление, перпендикулярное поверхности образца) была одна гамма цветов, изображавшая состояния решётки от максимального сжатия до максимального растяжения, по горизонтали другая, и они смешивались, но по смешанному цвету можно было всё определить. Например, оранжевый – смесь красного и жёлтого, значит, по обеим координатам тут растяжение решётки. Картинки были очень красивые, опять же, хотя и не превзошли то, что давал цейсовский микроскоп. Статья была опубликована в журнале, выпускаемом МИСиС, с цветной иллюстрацией на обложке. Японцам я там благодарность выразил. С опозданием, но.
И вдруг я с опозданием понял, что вся задумка – полнейшая лажа.
Сперва я заметил только, что результат получился очень странный. Напряжения в кристаллической решётке кремния были. Их удалось зафиксировать и измерить. Но они распределялись по объёму образца практически случайно, независимо от близости к преципитатам оксинитрида! Но я вовремя не задумался, как это можно объяснить. А напрасно. Когда я понял это, мне стало очень стыдно. Я всегда старался не заниматься, по возможности, липовыми темами. Публикациями ради увеличения числа публикаций. А тут именно такое исследование и публикацию сделал, никто мне даже не заставлял!
Кто знает, как работает электронный микроскоп, мог уже догадаться. А я вот с ним близко дела не имел. Но такие-то детали знал. Туда вовсе не засовывают образец целиком, как в Оже-спектрометр, например. Из образца сперва с помощью химического травления делают тоненькую плёночку, которую микроскоп сможет насквозь просветить своим электронным пучком. Не такую тонкую, как слой, который анализирует Оже-спектрометр, там вообще несколько атомов. Но такую, что её надо очень осторожно пинцетом переместить на сеточку, и так, на сеточке, поместить в камеру микроскопа. Конечно, хотя я этого не видел, именно так и японцы делали. Ну и какие тут могут быть механические напряжения? Уж точно не те, которые были в исходном образце. Да и вообще, скорее всего, расстояния между атомами (а на самом деле, как я отметил раньше, скорее, между концами цепочек атомов, потому что даже в очень тоненькой плёночке, оставшейся от образца, атомных слоёв чудовищно много) определяются не каким-то напряжениями, а попросту сама плёночка лежит немного волнисто, ну, слегка, как бы это сказать, складчато. Кошмар. Взялся мерить расстояния, как будто передо мной реальная кристаллическая решётка. Вот не надо лезть в чужую область компетенции. В данном случае – электронномикроскопическую. Хорошо, японцы, делавшие снимки, скорее всего, ничего не узнали о моей жалкой пародии на научную работу с их результатами. А ведь оформленная работа так красиво выглядела!
Компрессор
Ещё одна деталь работы в МИСиС. РФЭС стоял в соседней комнате, по отношению к той, где был я с профилометром и цейсовским микроскопом. И компьютером – что-то считать или писать отчёты и статьи. Правда, та самоделка для измерения напряжения пробоя стояла у Малинковича. Ах, да, и Фурье-спектрометр у него же. К счастью. Потому что в «моей» комнате стоял также, подальше от самого РФЭС, его компрессор. Все, наверное, бывали рядом с компрессором, снабжающим сжатым воздухом отбойный молоток? Этот не такой шумный, но всё же. Дело в том, что в РФЭС применена для уменьшения вибрации плавающая подвеска. Он как бы висит на сжатом воздухе. Пришлось мне вспомнить работу в технологическом отделе 1С, взять дома плеер… Дома я его использовал при пылесошении. Вкусы у меня, правда, постепенно изменились, и вместо Бритни Спирс и «Ночных снайперов» я слушал Ольгу Арефьеву и «Yoga for wine lovers». Последнюю узнал, так как там сын играл на клавишных. Не сочтите за рекламу :)
Дела всё хуже
Дела у меня в МИСиС постепенно шли всё хуже. Преподавать я не хотел (поскольку думал, и сейчас тоже думаю, что и не смог бы). Хм, да мне и не особо предлагали. Там тоже конкуренция. Предпочитаются, как я понял, выпускники МИСиС. Что естественно. Так вот, преподавателям институт платил зарплату из получаемых для этого государственных средств. А вот научные работники получали зарплату из ими же самими заключённых контрактов, по темам, полученным от министерства и т.д. Да ещё МИСиС вычитал из этих денег 15% за услуги своей бухгалтерии. Такая вот антинаучная политика, в буквальном смысле. Это ведь учебное заведение, – считала администрация. Ага, по переобучению младших менеджеров на старших.
В какой-то момент оказалось, что все сотрудники МИСиС, и преподаватели, и научные работники, должны периодически проходить переаттестацию. Надо было набрать как можно больше баллов в таблице, где подробно учитывалось всё, что только можно. У преподавателей там были свои бонусы, за лекции, семинары и т.д., а у меня только руководство дипломниками. А за научную работы баллы ставились за публикации. Причём методика была, по слухам, куплена за большие деньги у разработчиков, какого-то экономического ВУЗа, делавшего её под себя. Она совершенно не учитывала, что в экспериментальной науке, вроде физики на службе электронной промышленности, у статьи неизбежно много авторов. Ладно, там, добавится начальник, который только одобрил. А может, сам организовал работу по данной теме и потому заслуженно в списке авторов. Но ведь там кто-то один делал образцы, кто-то другой исследовал их на своём приборе, кто-то третий – на своём… Редко бывает, что раз померил – и всё стало ясно. А в методике за статьи и так было не так много баллов по сравнению с преподаванием, да ещё их делили на число соавторов данной статьи. По слухам, группа заслуженных преподавателей и научных работников ходила в ректорат, попросить исправить методику применительно к специфике ВУЗа, но ректор их не принял. Даже выслушать их аргументов не захотел.
Ливанов
Ректором МИСиС при мне был Ливанов. О нём у меня сложилось отрицательное впечатление. В основном, конечно, по слухам. Как всегда о начальниках, что в СССР, что в РФ.
Видел я его только раз, на юбилее Пархоменко. Он оказался за тем же столом, что сотрудники кафедры. Видимо, это был привилегированный стол, который организаторы не догадались поделить на два. И, возможно, нанесли начальникам оскорбление, поместив их с рядовыми сотрудниками. Во всяком случае, выражение морды лица у него на это намекало. Относительно молод для начальника такого уровня. По Википедии он моложе меня на 12 лет, вдобавок выглядит сильно моложе своего возраста. Не общался, презрительно смотрел куда-то поверх голов. Слухи тут пересказывать, пожалуй, не стоит. А хотя… Если избирательно… Пожалуй, по его карьере в МИСиС не стоит, про написанную не им диссертацию, про попытку получить для МИСиС территорию рядом с Москвой и распродать очень дорогие здания в Москве… а слухи про взаимоотношения с Академией наук расскажу.
До ректорства Ливанов был замминистра и предложил план, как подчинить Академию министерству. Надо, де, посулить академикам много денег на нанотехнологию, а взамен попросить переделать устав Академии. План провалился. Академики подчиняться министерству не захотели, деньги на нанотехнологию пришлось отдать на разворовывание Чубайсу в специально организованную структуру Роснано, с Академией потом справились более сложным способом и руками другого карьериста, уже известного как ловкий жулик, Котюкова. Тоже, конечно, по слухам. А Ливанова тогда за неудачу понизили: сделали ректором МИСиС. На пять лет. Потом, когда я в МИСиС уже не работал, он стал-таки министром. Продержался 4 года. Потом побыл представителем по торгово-экономическим связям с Украиной (если я правильно понимаю, это ссылка, но могу и ошибаться, конечно), потом стал ректором МФТИ. Бедный физтех.
Путин
Один раз к Ливанову в МИСиС приехал Путин. По слухам, чтобы продемонстрировать свою поддержку. Я его не видел, он посетил основное здание, оно поновее нашего старого лабораторного корпуса. И приборы там стоят в специально организованной большой комнате, это т.н. межинститутский измерительный центр. Но мне рассказали и показали фотки. Сотрудникам центра фотографировать почему-то не запретили. Сперва, кажется, за день, пришли охранники и велели убрать из комнаты все баллоны, независимо от того, что там за газ, опасный кислород или безобидный аргон. На возражение, что тогда не удастся продемонстрировать работу некоторых приборов заметили, что можно эти приборы как-нибудь вхолостую включить, ну или просто объяснить, что тут на экране будет, если включить. Очевидно, это был не первый визит в научное учреждение.
На фотографиях завкафедрой воодушевлённо, чуть ли не размахивая руками, рассказывает о замечательных возможностях приборов и достижениях, достигнутых с их помощью. Ливанов, похоже, просто спит. М.б., конечно, он как раз моргал, когда снимали. Путин не спит, но вид у него предельно скучающий. На лице написано: «когда же, наконец, эта тягомотина кончится?..».
Эти фотографии представляли собой разительный контраст с тем, что показало ТВ. Я видел передачу о посещении Путиным МИСиСа. Завкафеды в кадр практически не попал. Замечательные операторы! Ливанов попадал очень редко, и, разумеется, он не спал, а почтительно внимал или живенько давал пояснения. Путин был в кадре всегда и не скучал смертельно, а вдумчиво вникал в проблемы ВУЗа. Вот как это у них получилось? Ну, название канала, это понятно, потом наложили… Я только убедился, что правильно давно не смотрю ТВ.
Конец и после – Архимед
Но вернусь к моей работе в МИСиС. Получал я всё меньше, последние года два вообще пять тысяч в месяц. Может, это была попытка от меня избавиться, не знаю. Но она не удалась. Наконец, был уволен даже до пенсионного возраста. За что теперь получаю минимальную пенсию. Однако избавиться окончательно от меня и тогда не удалось. Я продолжал время от времени заходить на кафедру, иногда консультировал по каким-то вопросам, раз мне подкинули разовую работу на профилометре и даже немного заплатили.
Приходя на бывшую работу в этот период, я как-то столкнулся там с тем самым бывшим аспирантом, о котором не собирался тут писать, но беседа вышла забавная. Он в это время уже был учёным секретарём кафедры. Он спросил, как дела. Имея в виду, я думаю, чего ради я тут болтаюсь, если денег за это не платят. Я сказал, что дела хорошо: денег за вход пока не берут. – А что, – сказал он, – хорошая идея!
Кстати, перед увольнением именно его прислали мне об этом объявить, и я тогда его спросил, разве не противозаконно увольнять инвалида (у меня тогда была инвалидность после онкологической операции и облучения, потом, уже после увольнения, меня из инвалидов выгнали). Он никаких моральных колебаний не продемонстрировал, даже формально, для виду. Просто посоветовал мне с этим не связываться, толку не будет. Положим, я и сам не хотел связываться, даже не потому, что толку не будет, а вообще противно. По судам я к тому времени походил. Хоть и не по своим. Это неприятное место. Просто меня интересовала его реакция.
Самой большой работой в этот период был расчёт… как бы это покороче… Обычный Оже-сигнал стандартно считается исходящим от плоского образца. Все формулы количественного анализа рассчитаны на это. Например, если есть тонкий слой одного вещества на другом, например, железо Fe со слоем ржавчины Fe2O3 на нём, по Оже-сигналам от железа и кислорода можно оценить толщину этого слоя, зная справочную глубину выхода Оже-электронов железа и кислорода в оксиде, и считая, что ослабление сигнала происходит экспоненциально. Если образец расположен наклонно, модель сложнее, но это мне удалось рассчитать в самом начале занятий Оже-спектроскопией. Если поверхность не совсем плоская, на это не обращают внимания, просто считается, что падает точность.
Но тут, как оказалось, необходимо было анализировать порошок. Состоящий из крупинок железа микронного размера с окисленной поверхностью. Чтобы правильно рассчитывать толщину окисла по соотношению Оже-сигналов, нужно было проинтегрировать такую крупинку, что даже в случае правильной сферы оказалось не очень легко.
Совершенно неожиданно мне пригодился здесь подход Архимеда к интегрированию, когда он вычислял объём шара и площадь сферы. Оказывается (что не очевидно, но, если додуматься до самого факта, легко доказать), если рассечь сферу на ломтики равноотстоящими параллельными плоскостями, площадь получившихся из её поверхности колец будет одинаковой, хотя у них будет разный радиус, от радиуса сферы у экватора до минимума у полюса. Именно так и нужно интегрировать, а не так, как я попытался было сначала, с конусами из центра сферы с одинаковыми углами. В методе Архимеда интеграл упрощается настолько, что не нужно численное интегрирование, можно получить формулу, и это сильно упрощает дело. Нужна-то зависимость от двух параметров, величины крупинки и толщины слоя, и чтобы её получить без помощи древнего гения, мне пришлось бы провести численный расчёт много раз с разными исходными данными, чтобы потом их как-то экстраполировать и всё же получить эмпирическую формулу. Или пришлось бы многократным интегрированием при каждом новом эксперименте с порошком методом тыка подыскивать нужные параметры для совпадения экспериментального результата параметрам, заданным для интегрирования.
Некоторое время я гордился своим успехом, снабдив коллег нужной им формулой анализа ржавого порошка, а потом они мне рассказали, с чем связана эта заказная работа. Как они признались, раньше они не стали рассказывать, боясь, чтобы я не отказался им помогать. Это была типичная липовая тема, и они это понимали. Заказчики утверждали, что с помощью переменного магнитного поля могут существенно повысить устойчивость железа к окислению. Тут ещё можно было попытаться найти какой-то смысл, но дальнейшие их утверждения отбивали охоту даже пытаться. Они считали, что с помощью магнитного поля можно разглаживать поверхность кремния и пр. Такие Лысенки от технологии микроэлектроники. Или Фоменки. Или Ацюковские. Сравнивать есть с кем. Только этим слава первооткрывателей не нужна. Потихоньку кормятся. Во всяком случае, пока.
К тому же в данной теме они вели речь о нанопорошке железа, используя модную приставку «нано-». Она и в МИСиС так же использовалась. Я видел в газете «Сталь» рассуждения о нанотехнологии, а в качестве иллюстраций были честно приведены фото с масштабом в микронах. Либо ни «учёные», ни корреспондент, ни редактор не понимали, что такое «нано-», либо не понимали, что такое масштаб на фото, либо притворялись на голубом глазу – авось, читатель не разберётся. Или кто-то не знал, а кто-то притворялся.
А с порошком так. Изготовители понимали, что, если бы они действительно получили в шаровой мельнице нанопорошок… допустим даже, откачав воздух, не окисленный… то при открытии мельницы он бы взорвался. Известно, что мелкодисперсные вещества, с их огромной площадью поверхности, очень активно окисляются. Бывают пожары на текстильных фабриках, где в воздуховодах вентиляции скапливается взвесь текстильной пыли, и пр. Я даже читал экзотическую гипотезу насчёт Тунгусского взрыва – это, де, был вовсе не сгоревший в атмосфере метеорит, или ядро кометы, или корабль пришельцев – это всего лишь взорвалась над тайгой необычайно плотная туча мошкары. Так авторы этой экзотической гипотезы объясняли тот факт, что экспедиции не удалось найти на месте взрыва никаких обломков Тунгусского метеорита. Ну, мошкара – всё-таки вряд ли, а вот нанопорошок, даже железа, склонного в большом куске окисляться не очень быстро, взорвётся точно. Разбрасывая фарфоровые или стальные шары – какие там у них в шаровой мельнице. «Учёные» это знали, а может, сперва и нет (раз уж у них магнитное поле выглаживает поверхность кристаллов, немагнитных притом, легко поверить в любое состояние их мозгов). Разок проэкспериментировали и стремились к новым вершинам в память о почивших коллегах. Но надеюсь, люди, постоянно работавшие на шаровой мельнице, всё же знали и их предостерегли.
Что же делать с «нано-»? Заказчики схитрили. По их описанию, размолов железо в нанопорошок, потом они без доступа воздуха спекали его в микронный порошок, и только тогда открывали. Ну и зачем было тогда?.. А-а, нусутх. Главное, они очень старательно разделяли стадии изготовления образцов и их измерения. Они даже не дали сотрудникам МИСиС телефона женщины, изготавливающей образцы. Предоставленные для исследования, образцы были помечены: вот эти пробыли на воздухе столько-то часов, эти столько-то, эти подвергались магнитной обработке, эти нет. В таких условиях сотрудникам МИСиС оставалось только подтвердить: да, образцы, маркированные как подвергнутые обработке переменным магнитным полем, имеют слой оксида меньше, при том же времени окисления, чем образцы, ей не подвергавшиеся. И указать цифры: тут слой Fe2O3 толщиной четверть микрона, а тут половина микрона. Цифры из своих измерений и моей формулы.
Больше коллеги ко мне за консультациями не обращались. Да и я перестал туда заходить, по своим причинам: стал очень редко бывать в Москве. Тем более, и пропуск становилось оформлять всё сложнее, бюрократия там цветёт и пахнет, несмотря на нового ректора. Или благодаря? Кажется, это как раз та женщина, знакомая Ливанова, приглашённая им из Питера, по образованию юрист, сделавшаяся его заместителем под слухи о намечавшейся афере с недвижимостью. Тогда газета «Сталь» воспроизвела её речь по случаю избрания, где она издевательски заметила: «Учёному совету пришлось принять непростое решение…» «Непростое» – потому, что она раньше не имела отношения к обучению каких бы то ни было студентов, а также не имела отношения ни к чему тому, что они изучали в МИСиС. Но она пообещала изучить эти новые для неё области. Ну а «пришлось» – понятно почему.
