Нодар
Нодар Проклович Кекелидзе (1930 - 2019) был выдающимся грузинским физиком, академиком Национальной академии наук Грузии. Профессор Нодар Кекелидзе - первый грузинский ученый, защитивший кандидатскую и докторскую диссертации в области физики полупроводников и является одним из основоположников физики полупроводников в Грузии.
Он защитил свой диплом по физике в Тбилисском государственном университете в 1955 году и был удостоен докторской степени по физике и математике в Институте физики полупроводников Академии наук СССР (Новосибирск) в 1977 году. С 1961 по 1966 год он возглавлял проблемную лабораторию физики полупроводников в ТГУ; С 1966 по 1973 год - заведующий проблемной лабораторией физической кибернетики Тбилисского государственного университета им. Иванэ Джавахишвили; С 1984-1985 гг. - проректор по научной работе в Тбилисском государственном университете им. Иванэ Джавахишвили
1985 - 1988 гг. - заведующий лабораторией материаловедения полупроводников ТГУ;
1988-2006 гг. - заведующий кафедрой сверхпроводников и полупроводниковых материалов Тбилисского государственного университета им. Иванэ Джавахишвили;
С 2009 г. - профессор кафедры информатики и систем управления Грузинского технического университета;
В 2009 году он основал Институт материаловедения Тбилисского государственного университета им. Иванэ Джавахишвили и с тех пор до конца жизни являлся его незаменимым исполнительным директором (на добровольной основе); с 2010 года и до конца жизни руководил лабораторией полупроводников материаловедения Института металлургии и материаловедения им. Фердинанда Тавадзе.
В 2019 году он был избран академиком Национальной академии наук Грузии (действительный член Академии) на кафедре математики и физики по специальности экспериментальная физика.
Его отличия: Медаль за трудовую отвагу - 1970; Большая золотая медаль и почетный диплом Лейпцигской выставки - 1977; Высшая награда Всесоюзной общественной выставки работников сельского хозяйства - 1975, 1976, 1985; Приз высшего образования Грузинской республики - 1983 г .; Присвоение звания заслуженного деятеля грузинской науки - 1985 г .; Медаль Совета Министерства высшего и среднего специального образования и научно-технического общества Грузии за успехи в научной работе студентов - 1987 г .; Премия Петра Меликишвили - 1990; премия Министерства топлива и энергетики Грузии-1996; Орден чести - 2000; 2013- медаль Иванэ Джавахишвили.
Сфера научных интересов: физика полупроводников и твердого тела, исследования полупроводниковых технологий и материалов, электроника, радиационная физика, высокотемпературная сверхпроводимость, физические методы в экологии.
Нодар Кекелидзе уделял внимание обучению, руководил докторантами. Под руководством Нодара Кекелидзе было защищено 22 диссертации. В течение 45 лет он читал лекции в Тбилисском государственном университете им. Иванэ Джавахишвили (Грузия), Грузинском техническом университете, Грузинском педагогическом институте, Университете им. Фридриха Шиллера в Йене (Германия), Университете Гакушуина (Токио, Япония), Университете Кристофера Ньюпорта и колледже Виллиана и Марии. (Вирджиния, США). Он был соавтором первого учебника для высших учебных заведений бывшего СССР в области радиационной физики - Вавилов В., Кекелидзе Н., Смирнов Л., Действие излучения на полупроводниках, Учебник для Вузов СССР, изд-во «Наука», Москва, Главная редакция физико-математическая литература. 1988. Указанная книга широко используется зарубежными исследователями и имеет высокий индекс цитирования. Указанный учебник упоминается в списке литературы физической энциклопедии в разделе радиационно-стойких материалов (Физическая Энциклопедия, Главный редактор А.М.Прохоров, т.4, стр.202, Москва, Научное издательство, Большая Российская Энциклоредия 1994 ).
Он был членом многих Ученых советов и председателем комиссии по нанотехнологиям. В 1979 году по инициативе Нодара Кекелидзе в Тбилиси прошла первая Международная конференция по радиационной физике полупроводников и связанных с ними материалов. В конференции приняли участие практически известные во всем мире ученые, работающие в области радиационной физики полупроводников.
Академик Нодар Кекелидзе является автором более 350 научных работ, 24 патентов и 3 книг. За последние 10 лет он опубликовал более 40 работ, в том числе и в зарубежных изданиях - 32. Работы Н. Кекелидзе широко цитируются известными советскими учеными, академиками В. Вулем, А. Ржановым, В. Вавиловым. И. И. Сидильковским и зарубежными учеными Ю. В. Корбет, В. Валукевич, Ю. Лелуп, Д. Ланг, М. Ладжими, Г. Дерасси, Г. Албани, В. Н. Брудный, Г. Герстенберг, К. Тин, П. Барнс, Д. Уильямс, К. Патуватане, К. Ван, Т. Эндо, Ю. Наканиши, Т. Вада, А. Шарма.
Работы были опубликованы в европейских и американских журналах и представлены на международных конференциях во многих странах, среди которых: Прага (Чехословакия), Монпелье (Франция), Крит (Греция), Осио (Япония), Рудинг (Англия), Дубровник (Югославия) , Йена (Германия), Лейпциг (Германия), Токио (Япония), Кристофер Ньюпорт (США), Нью-Йорк-Албани (США), Москва (Россия), Новосибирск (Россия), Баку (Азербайджан), Ереван (Армения), Тегеран (Иран), Симферополь (Украина), Харьков (Украина), Севастополь (Украина), Афины (Греция), Львов (Украина), Анталья (Турция), Рим, Таормина (Италия), Антверпен (Бельгия), Сокоро (США) ), Цюрих (Швейцария), Остин (США), Стамбул (Турция), Брюссель (Бельгия).
Среди многочисленных научных достижений академика Нодара Кекелидзе - открытие явления двухмодовых колебаний решетки в твердых растворах InAs-InP, которые являются материалами, особенно важными для микро- и оптоэлектроники, включая космические исследования. Это открытие выявило сохранение индивидуальности подрешеток InAs и InP в твердых растворах (в том числе радиационной индивидуальности). Его работа, посвященная этому вопросу (Н. Кекелидзе, Г. Кекелидзе, З. Махарадзе. J. Phys. Chem. Solids, т. 34, 2117, 1973), вызвала значительный международный резонанс. Результаты работы Н. Кекелидзе были подтверждены в Оксфордской лаборатории Кларадона (RJNicholas et.al. J.Phys.C .: Solid St.Phys., Vol.13, pp. 899-910, 1980), в Центре ядерных исследований Saclay (N.Talwar et al. J.Phys.C .: Solid St.Phys., vol.13, pr. 3775-93, 1980), а также в более 50 работах американских, европейских и Японских исследователей. Следует отметить, что работа известных канадских исследователей (D.J. Lockwood at al. J. Appl. Phys. 102, 03351, 2007) почти полностью посвящена анализу статьи Н. Кекелидзе. Следует отметить, что в юбилейном издании Российской академии наук (Императорской академии наук и искусств Академии наук СССР, Российской академии наук, Триединой академии), посвященном 290-летию образования Российской академии наук, Москва, Санкт-Петербург, стр. 320, 2016) было отмечено: «Н. Кекелидзе открыл явление двухмодовых колебаний решетки в эффективных для микро- и оптоэлектроники полупроводниковых твердых растворах InP - InAs, что было подтверждено в Оксфордской лаборатории Кларендона ».
Большая часть работ академика Н. Кекелидзе посвящена изучению радиационных явлений в полупроводниках, поскольку одной из важных современных проблем являются космические исследования, где полупроводниковые микро и оптоэлектронные устройства широко используются, в том числе в полупроводниковых фотоэлементах для питания космических аппаратов.
Полупроводниковые материалы и устройства являются незаменимыми элементами для космоса, прежде всего из-за их небольшого размера, небольшого веса, высокой эффективности и чувствительности. К сожалению, эти устройства чувствительны к радиации, которая существует в космосе. Параметры устройств значительно ухудшаются после облучения и после длительного облучения большими дозами они перестают функционировать, что связано с потерей сотен миллионов долларов. Поэтому такие полупроводниковые материалы и создание соответствующих устройств, компьютерных систем и фотоэлементов, которые должны выдерживать мощное облучение, очень актуальны.
Радиационно-стойкие полупроводниковые материалы необходимы для использования в ядерных реакторах, атомных электростанциях и ускорителях. Особенно жесткие требования возникли после чернобыльской и фукусимской катастроф. Возникла необходимость создавать полупроводниковые материалы и изготавливать на их основе роботов, которые будут выдерживать большие дозы радиации. К сожалению, сегодня эта проблема не решена, и Н. Кекелидзе приступил к ее решению.
Упомянутый вопрос также актуален и для Грузии, поскольку в стране насчитывается около 300 бывших военных баз и объектов Советского Союза, некоторые из которых сильно загрязнены радиоактивными отходами. К сожалению, в регионе Западной Грузии произошло несколько смертельных случаев. Известно, что в вооруженных силах всех стран существует необходимость оснащения радиационно-стойкими устройствами. В то же время отмеченные технологии могут стать значительным источником увеличения бюджета страны.
Нодар Кекелидзе впервые показал, что излучение в кристаллах InAs создает свободные электроны в произвольных условиях, т.е. при облучении нейтронами, ионами, электронами (50 Мэв, 3 Мэв, 7,5 Мэв), γ-лучами в широком диапазоне доз, при любых температурах и степенью легирования (1,1015 -2,1019 см-3).15 -2.1019 cm-3).
Эти результаты были подтверждены в работах W.Walukiewicz, J.Vac.Sci.Technol. B5 (4), 1062-1066. 1987 и Н. Герстенберг. Phys.Stat.Sol. (A) 128, 483. 1991). Этот факт сыграл существенную роль в создании следующих технологий.
Радиационные исследования твердых растворов InPxAs1-x, проведенные Н. Кекелидзе, выявили явление взаимной компенсации доноров и акцепторов излучения. Основываясь на этом явлении, была разработана соответствующая технология и созданы радиационно-стойкие электрические, оптические и термоэлектрические материалы, которые выдерживают большие флуктуации быстрых нейтронов и электронов высоких энергий.xAs1-x solid solutions, carried out by N. Kekelidze, revealed phenomenon of mutual compensation of radiation donors and acceptors. Based on this phenomenon, an appropriate technology was developed and radiation-resistant electrical, optical, and thermoelectric materials were created, which withstand large fluuences of fast neutrons and high-energy electrons.
Результаты многолетних детальных исследований твердых растворов InP-InAs до и после облучения были опубликованы в международных журналах и в докладах, представленных на международных конференциях. Результаты исследований получили международное признание, в том числе на высшем форуме по физике и полупроводниковым технологиям - Международным конференциям по физике полупроводников в Швейцарии (2012 г.) и США (2014 г.).
Выполненные работы позволяют создавать такие устройства, которые будут устойчивы и при температуре выше 6500С. Полученные радиационно-стойкие образцы были успешно продемонстрированы на международных выставках в Польше.
Разработана технология создания детекторов, измеряющих низкие концентрации метана с высокой точностью, для использования при добыче угля в шахтах. Эта технология все еще актуальна сегодня, потому что в некоторых странах, в Китае и в Украине, очень часто происходят трагические случаи взрывов. Технология обеспечивает создание эффективной оптической системы на основе твердых растворов InPxAs1-x.
Нодар Кекелидзе разработал физическую основу и создал датчики, которые определяют уровни жидкого гелия, водорода, азота и кислорода. В технологии применяются специально легированные кристаллы германия. Датчики были награждены большой золотой медалью и дипломом на выставке в Лейпциге. Они также были награждены высшей наградой народного хозяйства СССР с почетным дипломом и серебряной медалью. Датчики были приобретены в рамках термоядерного проекта «Tokomak» для точного определения уровня гелия в больших резервуарах.
В такой мощной ядерной технологии страны, как Советский Союз, Нодар Кекелидзе впервые разработал, количественно обосновал и применил технологию ядерной трансмутации для легирования полупроводников. Эта технология позволяет получать высоко гомогенные кристаллы, содержащие точно определенные концентрации примесей. Это достижение было отмечено одним из выдающихся ученых в области радиационной физики полупроводников академиком Виктором Вавиловым в его монографии (В.С.Вавилов, Действие излучения на полупроводники. Гос.Изд. Физ.мат.литератеры. Москва. 1963).
Работа была представлена Нодаром Кекелидзе на Международной конференции, проведенной Международным агентством по атомной энергии, МАГАТЭ, в Праге, и напечатана в Вене (Н. Кекелидзе. Последствия ядерных превращений в монокристаллах германия, облученных медленными нейтронами (Международное агентство по атомной энергии, Вена). , стр. 557, 1961).
Нодар Кекелидзе совместно с иностранными сотрудниками разработал инновационную технологию модификации природных цеолитов Грузии и Армении для улучшения их адсорбционных свойств. Полученные цеолиты были успешно испытаны на атомной электростанции для очистки воды от 90Sr, 60Co, 54Mn и 137Cs (адсорбция цезия достигла 100%). Работа выполнена в рамках гранта ЕС, результаты были опубликованы и представлены на международных конференциях.
Кекелидзе и его сотрудники разработали экологически чистую технологию производства кремния без использования трихлорида силана. Разработана технология получения поли и монокристаллов «солнечного» качества Si путем направленной кристаллизации. Были получены кремниевые фотоэлектрические элементы, которые были успешно продемонстрированы в Научно-техническом центре «Дельта». Предложенная технология позволяет производить кристаллы кремния в Грузии, тем более что в Грузии есть уникальные возможности для производства кремния благодаря наличию богатого сырья кварцита.
Н. Кекелидзе и его сотрудники получили высокотемпературные сверхпроводники YBa2Cu3Oy и после получения керамики были проведены интересные исследования. Кекелидзе был первым, кто увеличил основной параметр температуры перехода высокотемпературных сверхпроводников Tc при радиоактивном облучении. Процесс основан на влиянии γ-облучения при низких температурах на образцы. Для выполнения соответствующего цикла работ Кекелидзе вместе со своим штатом и греческим исследователем П. Евтемиу произвел увеличение Tc при облучении быстрыми нейтронами. (Н. Кекелидзе, Г. Бабакишвили, Г. Кекелидзе, Г. Цинцадзе. Влияние гамма-радиации на процесс перехода в сверхпроводящее состояние в керамике. Физика Хизких Tемператур. Т. 8, №12, 1988; Г. Карчава, Н. Гускос , С. Гленис, В. Ликодимос, Н. Кекелидзе, Г. Цинцадзе, П. Евтемиу. Влияние нейтронного излучения и эволюции во времени на высокотемпературные сверхпроводники YBa2Cu3Oy, Physica C, 317-318, 1999, p. 561-564).
Н. Кекелидзе совместно с сотрудниками разработали технологии получения оксида марганца электролитическими методами, создания светодиодов, получения эпитаксиальных пленок GaAlAs, выращивания многопленочных гетероструктур и производства солнечных элементов.
Н. Кекелидзе совместно с сотрудниками провели масштабные исследования радионуклидов. В этом направлении было опубликовано более 30 статей, в которых были представлены многочисленные доклады в европейских странах, и была завершена докторская диссертация. Было проведено исследование активности радонового газа (концентрация) в атмосфере, почве и питьевой воде в Грузии. Установлено значение активности радона и составлена карта радиоактивности радона. На основе современных методов оцениваются радиологические риски (с точки зрения возникновения рака легких). Были проведены исследования радионуклидного состава в почве и породах в различных регионах восточной Грузии и на территории Тбилиси. В основном было выявлено существование 22 радионуклидов (семейство Th-232, семейство U-238, семейство U-235 и другие природные радионуклиды Be-7, K-40, технический радионуклид Cs-137. Существование Cs-137 представляет особую опасность.
В 1961 году основатель современной атомной физики Нильс Хенрик Дэвид Бор, находясь в Тбилиси, посетил лабораторию физики полупроводников Тбилисского государственного университета им. Иванэ Джавахишвили, где его принимал Нодар Кекелидзе.
В последние годы Нодар Кекелидзе продолжал активную и научно организованную работу. Он получил 21 международный и местный гранты, на основе которых была создана уникальная аналитическая лаборатория с современным оборудованием.
В 1992 году, после многолетних усилий вместе с администрацией университета, Н. Кекелидзе удалось перевести 8-й корпус в Университет и получить соответствующее количество штатных единиц и оборудования.
