Глава 7
Ордена Трудового Красного Знамени Институт кристаллографии имени А. В. Шубникова
В Москве в одном из зданий Ленинского проспекта находится ордена Трудового Красного Знамени Институт кристаллографии имени А. В. Шубникова Академии наук СССР. Рождению в 1944 г. этого замечательного института предшествовала длительная и упорная работа большого коллектива под руководством выдающегося ученого-новатора Алексея Васильевича Шубникова, чей барельеф украшает фасад здания института, в ближайшее время отмечающего свое сорокалетие. В институте развиваются все основные направления кристаллографии: структурный анализ кристаллов с использованием рентгеновского, электронного и нейтронного излучений, исследование процессов образования и роста технически важных кристаллов, изучение физических свойств кристаллов. В широком аспекте развивается и совершенствуется теория симметрии.
Как уже говорилось, для развития в Минералогическом музее Академии наук кристаллографического направления академик А. Е. Ферсман пригласил молодого профессора А. В. Шубникова. Будучи убежденным, что сила науки заключается в ее тесной связи с нуждами производства, с нуждами общества, А. В. Шубников начал развивать новые прикладные направления кристаллографии.
Взгляды А. В. Шубникова, сложившиеся под влиянием Ю. В. Вульфа, объясняют его стремление придать учению о кристаллах максимальную физическую направленность, что практически с первых же дней работы в Ленинграде привело к включению в план исследований изучения физических свойств и применения замечательного представителя мира минералов — горного хрусталя, являющегося носителем ряда уникальных оптических и электрических свойств. Шубникова вдохновляла работа Поля Ланжевена, который в годы первой мировой войны на кристаллах кварца создал эхолот и применил кварц в других пьезоэлектрических устройствах.
В ходе исследований пришлось решать сугубо технические задачи (создание станков, изготовление абразивов) и на практике познавать и эффективно использовать анизотропию свойств. Комплекс этих разносторонних исследований был подытожен в коллективном труде под общим руководством А. В. Шубникова [58]. Была выпущена партия пьезокварцевых стабилизаторов, применявшихся при создании средств связи.
Другим направлением работ были традиционные исследования по росту кристаллов с приданием этому направлению новых черт: кристаллизация как процесс образования кристаллов и как технологически масштабный вариант их выращивания. Большой личный опыт был сведен А. В. Шубниковым в увлекательно написанную книгу «Как растут кристаллы» [86], которая оказалась в то время единственной в своем роде в русской научно-популярной литературе. Английский минералог Спенсер считал необходимым перевести ее на английский язык.
Деятельность А. В. Шубникова в ленинградский период, посвященный преобразованию кристаллографии из учения о деревянных моделях в науку о реальных кристаллах и об их техническом использовании, привлекла к нему молодых сотрудников, которые составили основу Кристаллографической лаборатории. Переезд ее в Москву и размещение в большом специально приспособленном помещении позволили Алексею Васильевичу приступить к осуществлению своих идей в более широком масштабе. За счет кооперации с промышленностью удалось пополнить лабораторию новым техническим оборудованием. Арсенал станочного оборудования для обработки камня, мощные ультразвуковые генераторы, радиотехническое оборудование дали возможность не только совершенствовать первые варианты пьезокварцевых изделий, но и быстро перейти к промышленной технологии пьезокварцевого производства, без особых трудностей осваиваемой заводами электротехнической промышленности. Были расширены работы по выращиванию кристаллов сегнетовой соли и рубина.
Начали развиваться работы по теоретическим основам кристаллографии, включавшие не только учение о кристаллическом индивиде, но и распространенное учение о кристаллических средах. К исследованию кристаллической структуры минералов как основы их систематики и новых применений (в ситаллах, связующих материалах) стали применять рентгеновский метод.
Расширилось понятие о классических и трафаретных 32 классах симметрии, дополненных семью предельными группами симметрии. Расширение учения о стержневых группах позволило А. В. Шубникову предсказать возможность синтетического построения анизотропных сред, что в дальнейшем было осуществлено практически.