16 березня 2017 року виповнюється 100 років від дня народження видатного вітчизняного науковця в галузі теоретичної фізики академіка Соломона Ісааковича Пекаря. Його фундаментальні роботи стали класичними, а висловлені ідеї широко використовуються вченими в усьому світі.
Соломон Ісаакович Пекар (1917 - 1985) – доктор фізико-математичних наук, професор, академік АН УРСР, належить до плеяди видатних фізиків-теоретиків, чиї праці сформували фундамент сучасної теорії твердого тіла. З ім’ям С.І.Пекаря пов’язано декілька важливих відкриттів: перша детальна теорія контакту метал-напівпровідник, теорія автолокалізованих станів електронів («полярони»), хвилі Пекаря, «пекаріан», передбачення в спектрах кристалів так званої безфононної лінії та інші. Його роботи відзначаються великою глибиною і ясністю та є джерелом нових ідей та досягнень.
Академіком С.І. Пекарем створена відома в усьому світі наукова школа – Київська школа теоретичної фізики. Серед його учнів багато кандидатів та докторів наук, членів Національної академії наук України.
Народився С.І. Пекар 16 березня 1917 року в м. Києві. Навчався на фізичному факультеті Київського державного університету імені Тараса Шевченка, згодом вступив до аспірантури на кафедру теоретичної фізики цієї установи. Разом з навчанням в аспірантурі С.І. Пекар працював за сумісництвом викладачем теоретичної фізики в університеті, а також науковим співробітником Інституту фізики АН УРСР. В 1941, після захисту кандидатської дисертації, Вчена рада вирішила присудити йому науковий ступінь доктора фізико-математичних наук. Під час Другої світової війни академік С.І. Пекар займався науковою та педагогічною діяльністю в евакуації у м. Уфа. В цей час він працював завідувачем лабораторії одного з НДІ та викладачем в Башпедінституті імені К.А. Тімірязєва. У період з 1944 по 1960 роки перебував на посаді завідувача відділом теоретичної фізики в Інституті фізики АН УРСР. С.І. Пекар був затверджений у вченому звані професора рішенням Вищої атестаційної комісії СРСР, а в період 1946-1949 рр. – працював на посадах заступника директора з наукової роботи та в.о. директора Інституту фізики АН УРСР.
Соломон Ісаакович Пекар є одним із засновників Інституту напівпровідників АН УРСР (створений 3 вересня 1960 р. постановою Ради Міністрів УРСР). Він безперервно очолював відділ теоретичної фізики цієї установи (1960-1985 рр.) та продовжував викладацьку діяльність (1938-1976 рр.) в Київському державному університеті імені Тараса Шевченка на посадах професора та завідувача кафедрою.
Академік С.І.Пекар нагороджений п’ятьма державними відзнаками: Медаллю «За мужній труд ВВВ» (1945 р.), Орденом «Знак пошани» (1954 р.), Медаллю «За мужній труд» (1970 р.), Орденом «Трудового червоного прапору» (1971 р.), Орденом «Трудового червоного прапору» (1977 р.). У 1981 р. відзначений Державною премією УРСР в галузі науки та техніки.
С.І. Пекар – автор наукового відкриття СРСР «Явище розповсюдження додаткових світлових хвиль в кристалах» (Диплом № 323 від 1986 р.) та багатьох праць і монографій.
Основна наукова діяльність видатного вченого присвячена розробленню фундаментальних проблем в галузі електронної теорії твердого тіла та теорії напівпровідників, що була втілена в багатьох наукових напрямах:
1. Теорія контактів метал-напівпровідник та теорія випрямлення струмів.
Роботи у цьому напрямі було виконано до Другої світової війни та узагальнено у дисертації С.І. Пекаря. В цих роботах вперше побудовано дифузійну теорію випрямлення, яка пояснила відомі на той час закономірності. Розвинуті уявлення лягли в основу сучасної теорії напівпровідникових приладів.
2. Теорія поляронів.
На підставі нової концепції взаємодії носіїв струму з кристалічною граткою С.І. Пекар показав, що в діелектриках та напівпровідниках основними носіями струму є полярони – вперше визначені ним квазічастинки. Полярон — це «одягнений» полем поляризованої ґратки електрон, який рухається по ґратці, супроводжуваний поляризаційною «шубою», або деформацією, що виникла в гартці саме завдяки появі в ній електрона. Маса такої квазічастинки значно перевищує масу вільного електрона.
3. Теорія оптичних, електричних та фотоелектричних явищ в кристалах.
На підставі розроблених методів та уявлень теорії поляронів побудовано загальну теорію домішкового поглинання та люмінесценції світла в кристалах. Надано пояснення великій кількості експериментального матеріалу та передбачено нові явища (наприклад, люмінесценція F-центрів та її кількісні характеристики). Запропоновано також нове розуміння екситонних механізмів фотоефекту в напівпровідниках та розвинено теорію електрон-діркової рекомбінації на локальних центрах.
4. Теоретичне передбачення додаткових світлових хвиль у кристалах. Зареєстровано наукове відкриття СРСР «Явище розповсюдження додаткових світлових хвиль в кристалах».
Побудовано послідовну квантово-механічну теорію оптичних властивостей кристалів з урахуванням специфічних властивостей екситонних станів, які обумовлюють яскраво виражену просторову дисперсію поблизу екситонних смуг. Перетворено класичні вирази Максвела-Лоренца та передбачено низку нових явищ. Особливо важливим результатом теорії є передбачення виникнення в кристалах додаткових електромагнітних хвиль. Запропоновано ряд експериментів, які дозволили виявити ці хвилі. Передбачено також різку анізотропію оптичних властивостей кубічних кристалів поблизу екситонних смуг, хвилі в кристалах та плазмі з наростаючою в глибину амплітудою та ін.
Результати дослідження з оптики кристалів в області екситонного поглинання було узагальнено в монографії «Кристалооптика і додаткові світлові хвилі» («Наукова думка», 1982 рік), в англійському варіанті – “Crystal optics and additional light waves” (Benjamin Cummings P.C., 1983).
5. Основи загальної теорії кристалів.
Обґрунтовано та визначено межі застосування одноелектронного наближення в кристалах. Уточнено метод визначення ефективної маси електрона в кристалах. Побудовано теорію екситонів на основі рівнянь макроскопічної електродинаміки та визначено вплив запізнення електромагнітної взаємодії на енергетичний спектр системи.
6. Запропоновано новий тип хімічних лазерів.
У 1969 р. С. І. Пекар запропонував принципово новий тип газових лазерів, дію яких засновано на використанні фотостимулюючих хімічних реакцій. Ідея Пекаря полягає у можливості стимулювання елементарних актів хімічних реакцій, коли електронна перебудова початкових молекул (які зазнають зіткнень, що призводить до утворення продуктів реакції) супроводжується фотопереходом. Фотони відповідної частоти викликають вимушені фотопереходи та стимулюють реакції, що призводять до появи нових фотонів.
Про оригінальність та принципову важливість наукових напрямів, започаткованих академіком С.І. Пекарем, свідчить інтерес до його наукової діяльності з боку видатних фізиків – академіка М.М. Боголюбова, академіка Л.Д. Ландау, академіка І.Є. Тамма та ін. Роботи С.І. Пекаря було високо оцінено у відгуках президентів АН СРСР академіка А.Ф. Іоффе, академіка О.М. Несмеянова та багатьох інших крупних вчених того часу. Інтерес зі сторони міжнародної наукової спільноти до теорії поляронів виявили лауреати Нобелівської премії Р. Фейнман и Ли Цзун-Дао, Фрейліх, Лоу, Пайнс, Мотт та багато інших. Монографію «Дослідження з електронної теорії кристалів» академіка С.І. Пекаря було перекладено на англійську, німецьку та китайську мови.
Поряд з науковою та педагогічною діяльністю С.І.Пекар проводив велику науково-організаційну роботу в галузі фізики напівпровідників. Він був членом Наукової ради з проблеми «Фізика та хімія напівпровідників АН СРСР» та заступником голови Наукової ради з фізики напівпровідників АН УРСР, Головою оргкомітету Всесоюзних нарад з теорії напівпровідників та керівником цих робіт. В Інституті напівпровідників АН УРСР довгий час керував роботою методологічного семінару.
Академік С.І. Пекар – видатний фізик-теоретик, один з найбільших відомих радянських спеціалістів у галузі теорії напівпровідників. Його науковий доробок широко відомий та високо цінується в усьому світі.
***
Виїзне засідання Бюро Відділення фізики і астрономії НАН України та Ювілейну наукову сесію, присвячені відзначенню 100-річчя від дня народження академіка С.І. Пекаря, заплановано на 21 березня 2017 року в Інституті фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України (м. Київ, проспектНауки, 41). Програма Ювілейної наукової сесії буде надана у наступному інформаційному повідомлені.