Владимир Владимирович Дмитриев родился 12 октября
1957 года в Казани.
В 1980 году окончил Факультет общей и прикладной
физики Московского физико-технического института по Кафедре физики и техники
низких температур. Далее весь трудовой путь связан с Институтом физических
проблем им. П.Л. Капицы РАН: в 1978-1985 гг. — лаборант-исследователь, стажер,
аспирант, младший, старший, ведущий научный сотрудник, с 1997 г. — главный научный
сотрудник, с 2017 года — директор ИФП РАН. В настоящее время — главный научный
сотрудник Института.
Член-корреспондент РАН с 1997 года, академик РАН с
2011 года — Отделение физических наук РАН.
Академик В.В. Дмитриев — физик-экспериментатор,
специалист в области физики и техники низких температур. Результаты его
исследований в значительной степени расширили представления о сверхтекучести,
бездиссипативных спиновых токах и спиновой динамике сверхтекучих и нормальных
Ферми-жидкостей.
В 1985 году защитил кандидатскую диссертацию
«Импульсный ЯМР в 3He-B», в 1991 году защитил докторскую диссертацию
«Исследования 3He-B с помощью однородно прецессирующего домена».
Ещё студентом В.В. Дмитриев стал заниматься научной
работой в Институте физических проблем, выполнив дипломную работу «Исследования
связанной ядерно-электронной прецессии в CsMnF3» под руководством А.С.
Боровика-Романова и Ю.М. Бунькова. В 1978 году по инициативе П.Л. Капицы и А.С.
Боровика-Романова была создана группа для исследований сверхтекучего гелия-3 во
главе с Ю.М. Буньковым (в группу вошел студент В.В. Дмитриев) — группой был
построен первый и по сей день единственный в России криостат ядерного
размагничивания и получен сверхтекучий гелий-3 (1983); затем группой было
открыто и исследовано явление спиновой сверхтекучести, то есть бездиссипативного
переноса намагниченности в сверхтекучем гелии при отсутствии переноса массы.
Научные интересы В.В. Дмитриева: физика и техника
низких и сверхнизких температур, физика квантовых жидкостей, сверхтекучесть,
магнетизм, методы получения сверхнизких температур — в России очень мало
специалистов, которые занимаются исследованиями в данной области. В.В. Дмитриев
проводил экспериментальные исследования в области физики квантовых жидкостей,
ЯМР исследования жидкого 3He и растворов 3He-4He при сверхнизких температурах.
В.В. Дмитриевым получены следующие основные научные
результаты:
- проводя экспериментальные исследования в области
физики квантовых жидкостей, В.В. Дмитриев обнаружил и изучил новое явление:
магнитная сверхтекучесть, то есть бездиссипативный перенос магнитного момента в
сверхтекучем гелии-3 без переноса массы. При этом наблюдались спиновые аналоги
явлений, свойственных сверхтекучим системам, такие как сбросы фазы, эффект
Джозефсона, квантовые вихри и т.д. (1984-89);
- в нормальных Ферми-жидкостях (нормальном 3He и
растворах 3He-4He) обнаружены и исследованы когерентно прецессирующие спиновые
структуры, возникающие благодаря бездиссипативным спиновым токам, имеющим
Ферми-жидкостную природу (1992-95);
- в сверхтекучем 3He-В обнаружены новые моды
спиновой прецессии, в частности, мода прецессии с величиной намагниченности,
равной половине равновесного значения;
- с 2001 года В.В. Дмитриев занимается исследованием
сверхтекучего 3He в аэрогеле; доказано, что при определенных условиях в
А-подобной фазе формируется состояние Ларкина-Имри-Ма; им с коллегами были идентифицированы
сверхтекучие фазы 3Не в аэрогеле (2002-2010), обнаружены новые сверхтекучие
фазы 3Не — полярная фаза (2015) и β фаза (2021), обнаружены полуквантовые вихри
(2016).
В 2005 году
Президиум РАН присудил премию им. А.Г. Столетова В.В. Дмитриеву и И.А. Фомину
за серию работ «Спиновые токи и когерентная прецессия намагниченности в
нормальных ферми-жидкостях». В.В. Дмитриев и И.А. Фомин исследовали явления,
возникающие в нормальных Ферми-жидкостях из-за возможности протекания в них
термодинамически обратимых (недиссипативных) спиновых токов. Это свойство
принципиально отличает Ферми-жидкость от идеального газа, где возможен лишь
необратимый перенос спина -спиновая диффузия. Исследователи впервые
продемонстрировали экспериментально и обосновали теоретически, что в условиях
импульсного ядерного магнитного резонанса в жидком гелии-3 и жидких растворах
гелия-3 в гелии-4 обратимые спиновые токи в слабонеоднородном магнитном поле
приводят к перераспределению спина в макроскопически больших областях и
образованию когерентно прецессирующей структуры. Структура состоит из двух
доменов с противоположной ориентацией спина и разделяющей их прецессирующей
доменной стенки, толщина которой определяется неоднородностью магнитного поля и
Ферми-жидкостными константами. При выведении структуры из равновесия возникают
колебания. Частоты разных мод колебаний структуры, как показали измерения,
находятся в хорошем согласии с рассчитанными теоретически. Был также разработан
способ, позволяющий компенсировать диссипацию, связанную с протеканием
необратимых (диффузионных) спиновых токов через доменную стенку, и тем самым
поддерживать двухдоменную структуру бесконечно долго. Благодаря свойствам
двухдоменной структуры её можно использовать в качестве инструмента для
исследования ферми-жидкостей. По измеренной скорости релаксации двухдоменной
структуры определяется коэффициент спиновой диффузии, а по измеренной частоте
колебаний структуры — значения ферми-жидкостных параметров. Проведённые
исследования имеют общефизическое значение, особенно в связи с развитием нового
направления в физике конденсированного состояния — спинтроники.
Исследования гелия-3 дают новые знания о
сверхтекучести вообще и о сверхпроводимости, в частности. Важность
сверхпроводимости для практических целей — это, например, МРТ-томографы: 90% из
них изготовлены на сверхпроводящих магнитах. И работающие прототипы квантовых
компьютеров в качестве кубитов используют Джозефсоновские переходы: этот эффект
— также достижение физики низких температур. Эти биты нужно охлаждать до
температуры 100 милликельвин (то есть на 0.1 градуса выше абсолютного нуля).
Вследствие развития физики и техники низких температур сейчас разработаны
рефрижераторы, позволяющие получать такую температуру без использования жидкого
гелия. Такого рода рефрижераторы можно использовать даже в быту, так как для их
работы достаточно иметь только электрическое питание. Квантовые компьютеры (и
те, которые сейчас проектируются, и те, что уже работают) используют такие
рефрижераторы, работающие в непрерывном режиме.
Очень важным практическим значением является
применение достижений физики низких температур практически во всех лабораториях
по изучению физики твердого тела: с помощью приборов, изобретенных благодаря
исследованиям в области физики низких температур, открываются новые явления.
Из интервью В.В. Дмитриева: «Большинство проводимых
нами работ были поддержаны Российским фондом фундаментальных исследований,
который, к сожалению, как вы знаете, будет закрыт, что очень жаль. РФФИ
создавался учеными и был создан «более правильным образом — там очень хорошие
эксперты, там мало бюрократии, Фонд покрывает практически все науки и, что
очень важно, идет поддержка в основном малых групп. Мегапроекты — это хорошо,
но все-таки большая часть науки делается именно малыми группами.
Я ездил в самые разные страны — очень много в
Финляндию, в Хельсинки, в Манчестер, в Лондон, в Ланкастер, в Штаты несколько
раз ездил, во Францию (во все низкотемпературные центры), в Германию немножко.
Меня лично много раз приглашали остаться работать там. Просто на конференциях
подходили и говорили, что «вот у нас будет конкурс на постоянную позицию,
давай, подавай». Но нет — я не хотел никогда. Я не хотел уезжать. Здесь у меня
все было, кроме денег на оборудование. С оборудованием, конечно, было
отставание. Но вот был период с 2000 по 2010 —
пошли гранты, в мы много чего купили — насосы, электронику, компьютеры,
лаборатория сейчас укомплектована так, что можно работать спокойно, ничем не
хуже западных товарищей. Впрочем, мы с советских времен приучены к тому, что
достигать результата нужно не за счет оборудования, а за счет
сообразительности. Вот и пытаемся держаться в том же русле».
В.В. Дмитриев подготовил 7 кандидатов наук.
Им опубликована 101 статья в журналах, индексируемых
в Web of Science. Специалистам известны его труды, написанные индивидуально или
в соавторстве: «Исследования долгоживущего сигнала индукции в сверхтекучем
3Не-В», «Наблюдение аналога эффекта Джозефсона на спиновом токе», «Когерентно
прецессирующая структура намагниченности в нормальном 3He в импульсном ЯМР», «Stable Spin Precession at One Half of Equilibrium Magnetization in Superfluid 3He-B», «Наблюдение дробных гармоник в
сигнале ЯМР сверхтекучего 3He-B», «Нелинейный ЯМР в сверхтекучей В-фазе 3Не в
аэрогеле», «Orbital
Glass
and
Spin
Glass
States
of
3He-A in Aerogel», «Polar Phase of Superfluid 3He in Anisotropic Aerogel», «Observation of Half-Quantum Vortices in Topological Superfluid 3He», «Superfluid β
phase
of
3He»,
«Superfluid
3He
in
planar
aerogel»,
«Сверхтекучий 3Не в нематическом аэрогеле», «Спиновая сверхтекучесть в
3He», «Сверхтекучие фазы 3Не в
аэрогеле», «Новые моды ЯМР в сверхтекучем 3Не-В» и др.
Член Клуба «1 ИЮЛЯ».
Член редколлегии журнала «Приборы и техника
эксперимента», «Journal of Low Temperature Physics» (2001-2010).
Избирался членом бюро Отделения физических наук РАН,
член Научного совета РАН по физике низких температур.
Лауреат Государственной премии РФ.
Удостоен Золотой медали имени П.Л. Капицы РАН — за
открытие новых сверхтекучих фаз и топологических состояний жидкого 3Нe, премии им. А.Г. Столетова РАН —
за серию работ «Спиновые токи и когерентная прецессия намагниченности в
нормальных ферми-жидкостях».
Лауреат премии Fritz London Memorial Prize
(международная премия им. Ф. Лондона).