Интервью
Георгий Ермолаев: «Наука — это командный спорт»
Георгий Ермолаев — выпускник аспирантуры ЛФИ МФТИ 2023 года. Он работает в Центре фотоники и двумерных материалов МФТИ — базовой организации кафедры физики и технологии наноструктур ЛФИ. В прошлом году Георгий защитил диссертацию на тему «Широкополосные оптические свойства двумерного и объемного дисульфида молибдена для фотонных применений» и стал кандидатом физико-математических наук. Мы поговорили с Георгием о его работе и планах на будущее, о пути в науку и узнали о том, как подходить к выбору своей научной области.
Георгий Ермолаев
О работе
Кандидатской диссертацией я сделал лишь первые шаги. Хочется продолжать и довести до результата множество проектов, ведь горизонт гораздо шире, чем содержание диссертации. Например, сейчас самая перспективная наша работа — это материал, который позволяет сделать переход от электроники к фотонике. Сегодня мы пользуемся электронными схемами. Фотоника же позволит создать устройства, которые будут работать намного эффективнее, т.к. фотоны быстрее, они не греются, когда распространяются, и в целом имеют много преимуществ. Однако проблема в том, что длина волны фотона огромна в сравнении с длиной волны электрона, фотонные компоненты громоздки, поэтому заменить электронику пока нельзя. Но мы нашли материал, которым как раз можно заменить материал этих компонент, в нем свет достаточно сильно сжимается, и это приближает перспективы перехода к фотонике. Есть и другие задачи, но именно эта для меня наиболее важна, и мне кажется, ее решение может изменить мир. Первые результаты уже есть, они опубликованы в хорошем журнале, и сейчас хочется достичь следующего уровня: сделать полноценную интегральную фотонную схему, показать принципы ее работы, и все-таки победить, по крайней мере на лабораторном стенде, электронику.

Это настоящая смена парадигмы, начало которой положил мой научный руководитель Валентин Волков 20 лет назад. Тогда ученые предлагали использовать металлы, потому что они могут сжать свет до сколь угодно малых размеров. Но оказалось, что в металлах есть потери, и невозможно передать сигнал на какое-то разумное расстояние, т. е. нельзя сделать полноценный компьютер. И вот мы с коллегами наконец нашли материал, который может сжать свет без оптических потерь, это гексагональный нитрид бора.

«За науку» рассказывает о работе Георгия Ермолаева
После окончания аспирантуры я продолжу работать в Центре фотоники и двумерных материалов. Все развивается отлично: только за пять месяцев этого года мы опубликовали десять статей, а пять сейчас находятся на рецензировании. Я уже начал преподавать: прочитал вместе с коллегами курс «Введение в двумерные материалы и фотонику» студентам второго курса бакалавриата. В нем мы рассказываем о том, как базовые принципы фотоники можно использовать для изучения современной физики, для исследования двумерных материалов. Мне хотелось бы преподавать не классические курсы, а новые, потому что появились и появляются новые материалы, новые возможности, и нужно, чтобы студенты знали о них, например, о ближнепольной рассеивающей микроскопии, которая позволяет исследовать объекты размером меньше, чем дифракционный предел.
О пути в науку
Я поступил на ФМХФ, и мне там очень нравилось. Но что мне понравилось на ФОПФ — это раннее начало обучения на базах. Вот тогда я и перешел на ФОПФ, на кафедру физики и технологии наноструктур. Эта кафедра хороша тем, что, с одной стороны, на ней сильная теоретическая подготовка, а с другой — не менее сильная экспериментальная.

Мой бакалаврский диплом был посвящен физической химии — электрохимии анодного оксида титана, но для фотонных кристаллов. В этом процессе меня больше заинтересовала оптика, поэтому я стал искать, куда пойти. Конечно, само название «Центр фотоники и двумерных материалов» подсказывает решение, и мой выбор был очевидным.

Магистратуру я закончил по совместной программе МФТИ и Сколтеха, учился и делал научную работу и на Физтехе, и в Сколтехе, где занимался нанотрубками. В аспирантуре пришлось выбирать, и хотя Сколтех — тоже хороший вариант, но мне Физтех ближе, потому что я сам физтех.

У меня был длинный путь, с одной стороны, витиеватый, а с другой — последовательный. Мне удалось попробовать себя в разных направлениях — это электрохимия, нанотрубки и фотоника, последнее и стало для меня главным.
Об ошибках
На втором курсе Физтеха мы изучаем оптику. Для экзамена я взял вопрос по выбору, в котором точно разобрался, я был в этом абсолютно уверен. Но выяснилось, что я сделал все совершенно неправильно! Преподаватель мне это показал, и было очень страшно, когда он объяснял, что я все не так понял. Он собрался было отправить меня на пересдачу, но решил поспрашивать. Начал с простых вопросов, я отвечал, он задавал все более сложные, я чувствовал, что разогрелся, и продолжал хорошо отвечать. В итоге преподаватель сказал «Ты так больше не рискуй!» и поставил «отлично». Я благодарен преподавателю, это был очень интересный опыт, а оптика, вернее, фотоника стала моей любимой областью.
О преимуществах Физтеха
Я встречал потрясающих людей из разных вузов. Но если говорить «в среднем в больнице», то студент МФТИ может перейти с ядерной физики на биофизику и глазом не моргнуть. Я тоже попробовал себя в разных направлениях, и хотя у меня были все-таки связанные задачи, но они покрывают широкий спектр. Это классно, что у физтехов есть широта взглядов. И на вопрос «Какие у вас научные интересы?» физтех может уверенно ответить «Все научные интересы — мои, мне все интересно».
О том, как сделать правильный выбор в науке
Есть студенты, которые выбирают область по хайповости, например, квантовые компьютеры — это хайповая тема. Но я думаю, что если у тебя что-то получается и тебе это нравится, то надо в этом направлении и идти. Это первое. Второе — нужно найти группу, в которой тебе интересно работать. На Физтехе, мне кажется, с этим все прекрасно: люди разбираются в том, что они делают, им это интересно и они всегда стараются помочь студентам, даже в житейских вопросах. В нашем Центре я работал не только в своей группе, но и сотрудничал с другими группами, и я в восторге от взаимодействия: все легко, понятно, все чувствуют себя своими и готовы помочь с любым вопросом.

Сейчас наука — это командный спорт. Если, например, посмотреть на мои статьи, то у них много соавторов. И это правильно: мы идем командой, вместе разрабатываем новые идеи, вместе тестируем все возможные варианты и вместе формируем научное знание. Я — сторонник того, чтобы находить единомышленников. В нашем Центре, да и вообще на Физтехе, это сделать легко. Во всех моих работах, включая диссертацию, вклад команды потрясающий, его попросту не отделить. И хотя в истории есть примеры, когда ученые в одиночку справлялись с глобальными задачами и делали это хорошо, но это были единицы. В команде же работать проще и интереснее, да и кому ты расскажешь о своих достижениях, кто тебя похвалит или укажет на твои ошибки, если ты совсем один?
Кафедра физики и технологии наноструктур ЛФИ МФТИ на базе Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ