Хрусталёв Борис Петрович
Борис Петрович Хрусталев родился 10 ноября 1939 года в селе Каратуз Красноярского края. Его мать Вера Васильевна Сбитнева, 1902 года рождения, уроженка Екатеринбурга. В семье Хрусталевых росли три брата. Старший Алексей стал штурманом авиации, младший Юрий окончил Новосибирский электротехнический институт, кандидат технических наук. Отец - Петр Алексеевич Хрусталев, 1903 года рождения, уроженец села Минцевское Курганской области, учился в гимназии, потом в Омском военно-топографическом училище (одно из первых военных училищ, созданных после революции). Начинал работать в Новосибирской области, но в 1939 году переехал в село Каратуз Красноярского края. Сорок четыре года работал в системе народного образования: учителем физики, инспектором районного отдела народного образования (районо), заведующим районо, директором сельских школ в Каратузском районе. В годы войны работал директором детского дома в деревне Новая Копь Каратузского района (в нем жили дети, эвакуированные из Ленинграда). Отец был добрым человеком, очень интересным собеседником, много читал, точнее, читал все, что можно было в те годы найти в сельских библиотеках.
В 1957 году Борис заканчивает Каратузскую среднюю школу. Нужно отметить, что в это время родители жили в селе, где не было средней школы (Петр Алексеевич работал директором семилетней школы в селе Ширыштык), и Борис три года жил в интернате. Жизнь вне родительского дома наложила отпечаток на характер - он рано стал самостоятельным.
После окончания школы вопрос о выборе профессии не стоял. Он знал, что будет учителем, как его отец. И обязательно учителем физики. В этом же 1957 году успешно поступил на факультет физики и основ производства Красноярского государственного педагогического института. Началась бурная студенческая жизнь. В первые месяцы учебы тишина читальных залов привлекали его больше, чем все прелести городской жизни. Если кому-то необходимо было пообщаться с Хрусталевым – его искали в библиотеке. Незаметно он втянулся в общественную жизнь факультета и института. Стал членом редколлегии стенной газеты факультета и участником художественной самодеятельности института. В те времена проходили смотры художественной самодеятельности институтов города. Красноярский пединститут много лет принимал в них участие. Борис Хрусталев со сцены читал стихи, больше других, любил стихи В. Маяковского и А. Вознесенского.
После запуска в Советском Союзе искусственного спутника Земли (в октябре 1957 года), в Красноярском пединституте по решению Астрономического совета Академии наук СССР была открыта Станция наблюдения искусственных спутников. Руководителем ее назначили доцента кафедры физики В.Д. Дылгерова. Наблюдения вели
Таким Борис Петрович приехал в Красноярск, 1957 г.
преподаватели и студенты. Одним из активных наблюдателей на станции был Борис Хрусталев. С большим удовольствием ребята с разных курсов участвовали в ночных дежурствах и писали отчеты по результатам наблюдений. Нужно отметить, что занятия пропускать при этом не позволялось, и после бессонной ночи все шли на лекции. По результатам проведенной работы опубликована брошюра «Методы наблюдения искусственных спутников Земли», а некоторые преподаватели и студенты, среди них и студент Борис Хрусталев, награждены Почетной грамотой Министерства просвещения РСФСР и Астрономического совета Академии наук СССР.
Курс методики преподавания физики в институте читал Владимир Исаевич Сосновский, сыгравший большую роль в судьбе Хрусталева. Владимир Исаевич был замечательным педагогом, удивительным человеком, прекрасным спортсменом, своим оптимизмом он заражал всех и на всю жизнь! По совместительству Владимир Исаевич вел уроки физики в 11-ой школе Красноярска, и в 1959 году предложил второкурснику Борису Хрусталеву работу лаборанта в физическом кабинете школы. Началась новая полоса не только студенческой, но и трудовой жизни. Лаборант должен был подготовить наглядные пособия и демонстрационные опыты к урокам физики с 6-го по 10-ый класс. Кабинет физики не был идеально укомплектован наглядными пособиями, возникала необходимость разрабатывать новые демонстрационные опыты, и его увлекала возможность творчества в создании новых пособий. Уже через год, с 1 сентября 1960 года ему доверили вести уроки физики, и в трудовой книжке появляется запись: «принять преподавателем физики с освобождением от должности лаборанта». Школа отнимала много времени, но это не сказалось на учебе, в зачетке только отметки «отлично». Он успевает делать многое и быть при этом душой группы в институте. Кроме того, он не оставляет работу в редколлегии газеты факультета и художественную самодеятельность, и, когда под руководством прекрасного актера Красноярского театра им. А.С. Пушкина Николая Николаевича Тяка, в пединституте открылся драматический кружок, Борис Хрусталев участвует в репетициях спектакля «Слуга двух господ» Лопе де Вега, в котором блестяще исполняет роль Труффальдино. Спектакль имел огромный успех не только в стенах института, но и за его пределами. На смотре спектаклей драматических кружков институтов города, их спектакль занял первое место; кружковцы были несказанно горды этим и бурно отмечали свою победу.
Понимая, что развитие школьного эксперимента является одной из актуальных задач совершенствования преподавания физики, в этом же 1960 году он организовывает физический кружок. Вместе с учениками разрабатывает новые демонстрационные опыты, лабораторные работы, конструирует новые приборы и вносит усовершенствования к имеющемуся оборудованию. На городских олимпиадах физических кружков работы учащихся школы № 11 города Красноярска занимали первое место. Кружок работал стабильно, в нем занимались учащиеся с шестого по десятый класс. Ребята засиживались в школе до позднего вечера, но никогда никто из родителей против этого не возражал.
В книге-эссе «Красноярские столбы» (издательство «Гротеск», Красноярск, 2008 г), ее автор Леонид Антонов, описывая события студенческих лет в стенах пединститута, рассказывая о себе, о тех с кем учился, о замечательных преподавателях того времени, с которыми свела его судьба, пишет: «…я многое передумал и переоценил. Теперь я уже не фантазировал о работе учителя, а уверенно формировал из себя будущего педагога. Заметное влияние на это становление, как ни странно, оказал успех Бори Хрусталева. Он шел на два курса старше меня и уже работал в школе. В первый же год работы он организовал на базе кружка по физике изготовление действующих моделей по школьному эксперименту. Модели оказались настолько удачными, что В.И. Сосновский попросил Бориса продемонстрировать их в методкабинете для студентов. Демонстрация, в которой мне пришлось принять самое активное участие, прошла не просто удачно, но эффектно. При всяком удачном поводе Владимир Исаевич нахваливал уникальный успех Бориса, говорил о нем как о талантливом начинающем учителе. Успех Бориса натолкнул меня на простую мысль: если мне придется работать в школе, то нужно начинать только с успеха».
В спектакле «Слуга двух господ», 1962 год.
В 1962 году Борис Петрович с отличием оканчивает институт, по распределению остается работать в 11-ой школе, зарекомендовывает себя как один из лучших учителей края и лучший учитель физики. По инициативе директора Института физики СО АН СССР Л.В. Киренского на базе 11-ой школы открывают физико-математические классы. Тогда о таком профильном обучении в Красноярске никто еще и не слышал. Первый выпуск состоялся в 1964 году, в нем было 12 медалистов. Из воспоминаний директора школы Нины Яковлевны Превер: «...открыть эти классы помогли известные красноярские ученые Л.В. Киренский, И.А. Терсков, А.Г. Лундин, и др. Преподавал физику в этом и последующих классах вначале учитель физики школы № 11, а затем сотрудник Института физики Борис Хрусталев – педагог от Бога».
Об этих годах вспоминает Ольга Ивановна Москвич (в те годы Оля Лифантьева), доцент кафедры общей физики Сибирского Федерального университета, Почётный работник высшего профессионального образования Российской Федерации: «В шестидесятые годы двадцатого века многие способные и просто талантливые люди в нашей стране шли в физику. Физика в те годы – это предчувствие интересной работы и относительной свободы. Физики ковали ядерный щит Родины, участвовали в космических программах, создавали новую атомную энергетику. Прикладные физические исследования уходили в биологию, медицину, геологию и т.д. По всей стране организовывались новые научные центы, университеты, физико-математические классы в школах.
В 1964 году по инициативе директора Института физики СО АН СССР Леонида Васильевича Киренского в средней школе № 11 впервые в Красноярске были созданы два физико-математических класса: 9 «в» и 10 «д». Этот проект получил энергичную поддержку директора школы Нины Яковлевны Превер и всего педагогического коллектива. Отбор школьников в эти классы, сейчас бы сказали кастинг, проводился среди учащихся различных районов города. Я была одной из многих претендентов, помню, как мы решали конкурсные задачи и проходили собеседование, на котором нас «пытали» с пристрастием, выясняя уровень нашего знания, как школьного курса физики, так и представлений об успехах современной науки. Например, со мной беседовали об исследованиях элементарных частиц. Когда я произнесла фразу: «кстати, две недели назад открыли новую элементарную частицу «анти-сигма-минус-гиперон», собеседование со мной закончилось счастливом образом: я стала ученицей 9 «в». В классе было 18 юношей и шесть девушек, фантастически увлеченных физикой, дерзких и самоуверенных. Мотором проекта стал молодой и талантливый учитель физики Борис Петрович Хрусталёв. Он в одночасье покорил сердца своих подопечных.
Это был блистательный преподаватель, динамичный, изобретательный, с огромным и светлым чувством юмора, сам весь из себя, стройный кудрявый блондин с голубыми глазами и белозубой улыбкой. Такой молодой и всё понимающий – подарок судьбы! Про себя мы называли его ласково и нежно: Боря. Боря не делал нам поблажек, был требователен и строг. Однако умудрялся доводить до нас замечания и критические оценки удивительно деликатно. Обижаться на него было невозможно, хотелось скорее исправиться. Каждый день мы оказывались в плену его обаяния: ведь уроки физики были у нас ежедневно по два часа. Изучение каждой темы проходило следующим образом. Сначала Борис Петрович читал нам лекции, которые мы старательно конспектировали. Учебный материал, конечно, был шире и глубже, чем в стандартном школьном учебнике. Физика в его исполнении была не сухой кабинетной наукой, а удивительной жизнью людей и идей.
После лекций наши уроки были посвящены решению задач на применение полученных знаний, а потом шла неделя тотального контроля. Устные ответы у доски, решение индивидуальных контрольных задач. Подготовку к устным ответам старались проводить очень тщательно, кроме конспекта мы штудировали пять-шесть учебников зарубежных и отечественных авторов, физическую энциклопедию. Всем хотелось услышать одобрение любимого учителя. Неудивительно, что после окончания школы 10 человек из нашего класса и примерно столько же из другого поступили в вузы на физические и радиофизические специальности и в дальнейшем продолжили дружить с физикой.
Борис Петрович успешно совмещал педагогическую деятельность в школе с научной работой в Институте физики и вскоре защитил кандидатскую диссертацию. Он стал известным и авторитетным учёным-исследователем, но это уже другая история…
Для нас, его учеников, он навсегда останется Главным учителем. Лично мне он передал увлеченность наукой и педагогикой на всю жизнь».
Со многими своими учениками Борис Петрович дружил долгие годы - Виталий Силантьев, Гена Тюпкин, Маша Терскова, Галя Превер, Оля Лифантьева, Саша Балаев, Кира и Женя Шестаковы и многие другие.
В эти годы Б.П. знакомится с сотрудниками Института физики - молодыми учеными, увлеченными наукой. В 1964 году он становится частым гостем в институте - смотрит, помогает, наблюдает и много думает – ему нравится работа в школе, но влечет наука, и в 1965 году состоялся его переход на работу в Институт физики СО АН СССР, при этом преподавание в физико-математических классах школы, по совместительству, осталось. Его принимают в институт на ставку инженера в лабораторию магнитных явлений, которой руководил Леонид Васильевич Киренский, в группу Наума Моисеевича Саланского. Группа Саланского занималась выяснением природы процессов, имеющих место при перемагничивании ферромагнетиков.
Первые работы Бориса Петровича были посвящены изучению ферромагнитного резонанса (ФМР) в тонких магнитных пленках. Им был разработан и сконструирован комплекс установок, позволивший провести исследование нескольких типов магнитных пленок, которые находились в то время в центре внимания магнитологов всего мира. Так, например, было изучено влияние «ряби» намагниченности и блочной структуры в пермаллоевых пленках на параметры ФМР в метровом и дециметровом диапазонах длин волн. Это влияние «ряби» и блочной структуры было использовано при отработке технологии изготовления практически важных пленочных образцов с малой шириной линии ФМР. Был изучен ФМР в широком диапазоне частот (100 – 7 000 Мгц) в пленках с периодической полосовой доменной структурой, для которой были обнаружены и исследованы поверхностные и обменные моды колебаний. Особенно интересно впервые проведенное Хрусталевым исследование резонансного поведения тонкопленочных структур, включающих ферромагнитные и антиферромагнитные слои, связанные обменным взаимодействием.
Исследование таких структур стало позднее и осталось до сих пор одним из основных направлений физики тонких пленок, а впоследствии, нано-физики. Хрусталев впервые обнаружил и объяснил сильное влияние однонаправленной анизотропии, обусловленной межслоевым обменом, на величину резонансного поля, интенсивность, ширину и форму линии поглощения. Эти работы стимулировали развитие теоретических исследований связанных ферро-антиферромагнитных слоев.
По результатам этих исследований в 1970 году Хрусталев успешно защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук на тему «Резонансная и нерезонансная восприимчивость тонких магнитных пленок в метровом и дециметровом диапазоне длин волн».
Середина 1960-х годов была отмечена во всем мире необычайным интересом к исследованию веществ в экстремальных условиях, в частности, в сильных и сверхсильных магнитных полях. Институт физики не остался в стороне от этого движения. В июле 1966 года на теплоходе «А. Матросов» (рейс Красноярск – Дудинка - Красноярск) был организован Всесоюзный симпозиум по сильным магнитным полям при непосредственном участии Института физики СО АН СССР. В 1968 году Президиум Академии наук СССР принял постановление «О развитии работ по получению и использованию сверхсильных стационарных магнитных полей». В 1969 году в Институте физике была создана лаборатория сильных магнитных полей.
В этом же году институт провел первую Всесоюзную конференцию по сильным магнитным полям. В то время, когда в Красноярске начинались эти работы, электроэнергию на нужды науки не жалели, на самом высоком государственном уровне было принято решение о выделении мощности двух гидроагрегатов Красноярской ГЭС для развития техники сверхсильных магнитных полей. Борис Петрович с большим интересом относился к этим работам, особенно, став заместителем директора по развитию инфраструктуры института в 1969, а с 1973 года возглавил лабораторию сильных магнитных полей. В январе 1981 года его, в то время кандидата физико-математических наук, назначают на должность заместителя директора по науке и определяют широкий и ответственный круг обязанностей. Очевидно, сказался накопленный опыт научной, организаторской работы, характер и личные качества Бориса Петровича.
Как заместитель директора института, он курировал работу подразделений института в области физики магнитных явлений, прикладную и хоздоговорную деятельность. Являлся ответственным за финансовую деятельность института, следил за использованием и распределением научного оборудования, отвечал за работу с молодыми учеными, а с мая 1988 года занимался также подбором и расстановкой кадров в институте. Это были годы крайне сложной, быстро меняющейся экономической ситуации. В стране начинались годы «перестройки», но, судя по характеристикам дирекции и сотрудников института, он успешно справился с работой, оставаясь при этом заведующим лабораторией.
Под его руководством и при его непосредственном участии были созданы установки сильных стационарных магнитных полей, позволяющие генерировать на соленоидах различного типа магнитные поля до 25 Тесла. Создание этих установок потребовало колоссальной работы по развитию теории, техники и технологии конструирования соленоидов для генерации магнитных полей. Были предложены оригинальные методы расчета обмоток соленоидов Биттеровского типа с аксиальными каналами охлаждения, позволяющие рассчитывать соленоиды, набранные из проводящих пластин произвольной формы и с любой формой сечения каналов охлаждения. Был проведен теоретический анализ равно нагруженных полигеликс - обмоток соленоидов, в которых механические напряжения, возникающие под действием пондеромоторных сил, распределены равномерно по всему объему обмотки. Был предложен алгоритм и разработаны программы расчета реальных полигеликс - обмоток реальных соленоидов с учетом ограничений по механической прочности и тепловому режиму. На основе расчетов были изготовлены соленоиды различного типа, испытания которых проводились в Международной лаборатории сильных магнитных полей и низких температур во Вроцлаве (Польша), куда и сам Борис Петрович, и сотрудники руководимой им лаборатории неоднократно командировались для проведения совместных работ. В 1989 году был смонтирован и введен в эксплуатацию диссипативный водо-охлаждаемый соленоид с расчетным магнитным полем до 20 Тесла, установка СМП-2.
Разрабатывались также установки для генерации импульсных магнитных полей (В.Л. Яковенко, В.Е. Бриль), были сконструированы и изготовлены соленоиды импульсного магнитного поля многократного использования до 50 Тесла с длительностью импульса более миллисекунды.
Особое внимание уделялось технике измерений в сильных полях. В 1970-ые годы советская промышленность освоила выпуск Nb-Ti сверхпроводящего провода с приемлемыми для изготовления соленоидов параметрами. Хрусталев, понимая перспективность сверхпроводящих соленоидов для генерации магнитного поля, организовал их изготовление. Рабочая температура соленоидов 4,2 К. Такие соленоиды позволили разработать и изготовить силами сотрудников лаборатории магнитометр с параметрами мирового уровня. Первая модель магнитометра заработала в аналоговом режиме в 1977 году, а автоматизированный магнитометр в 1983 году. Магнитометр оказался удачным, были изготовлены еще две копии, которые длительное время работали в институтах Москвы и Минска, а в Институте физики он и в настоящее время (2017 год) продолжает работать на уровне лучших мировых стандартов, и обеспечивает прецизионные измерения магнитных свойств монокристаллов, пленок и других образцов, предоставляемых лабораториями института.
Созданная богатая экспериментальная база позволила провести ряд пионерских исследований различных материалов в сильных магнитных полях: гранулированных пленок ферромагнитный металл-диэлектрик, аморфных композитных ферромагнетиков, 3d-4f ферримагнетиков, обменно-связанных кластеров органических соединений. Совершенно новыми были исследования жидкокристаллических образцов в сильном магнитном поле. В 1985 году Борис Петрович совместно с заведующим лабораторией молекулярной спектроскопии Василием Филипповичем Шабановым определили тематику совместных исследований: «Исследование ориентационных эффектов в сильных магнитных полях». Использование установки СМП-2 оказалось эффективным для измерений магнитооптических характеристик образцов при пропускании лазерного луча вдоль цилиндрического канала соленоида. Были проведены измерения энергии взаимодействия нематических жидких кристаллов с различными изотропными поверхностями, обнаружены полярные эффекты на границе раздела: нематик-сегнетоэлектрик, построены температурные зависимости пороговых полей переходов Фредерикса, а также обнаружен температурный фазовый переход в нематиках, определены пороговые поля
В 1987 году, когда грянул бум по поводу открытия высокотемпературной сверхпроводимости в металлооксидах. Борис Петрович с присущей ему энергией развернул в лаборатории работы по поиску новых металлооксидных высокотемпературных сверхпроводников и по исследованию транспортных и магнитных свойств синтезированных в результате этих поисков образцов. Поисковые работы привели к открытию нового высокотемпературного сверхпроводника (ВТСП) на основе олова Sn2Ba2(Sr0.5Y0.5)Cu3O8. Это соединение вошло в справочники по сверхпроводимости с указанием на то, что оно было впервые синтезировано в Институте физики. Особый интерес и резонанс в научном сообществе вызвали работы по транспортным свойствам Джозефсоновских сред с парамагнитными ионами, внедренными в материал со слабыми связями. К тому времени в лаборатории изготавливались ВТСП образцы высокого качества, с воспроизводимыми свойствами и, благодаря этому, работы лаборатории по высокотемпературной сверхпроводимости заняли лидирующие позиции в этой области.
Нельзя не отметить, что в эти годы был разработан и успешно испытан в заводских условиях (завод Сибирского машиностроения) соленоид бегущего поля, который предназначался для улучшения качества стального литья. Практическое использование сильного магнитного поля было реализовано на красноярском алюминиевом заводе в виде магнитогидродинамического насоса для перекачки расплавленного алюминия. Кроме того, велись работы по магнитному обогащению железосодержащих руд.
Б.П. Хрусталевым совместно с соавторами опубликовано более 140 научных работ в ведущих отечественных и международных изданиях. Получено шесть авторских свидетельств на изобретения. В 1994 году он защитил докторскую диссертацию на тему «Создание сильных стационарных магнитных полей и исследование неоднородных магнетиков в сильных магнитных полях». Борис Петрович руководил работами по проекту «Родник» – Государственной программы по высокотемпературным сверхпроводникам, активно участвовал в работах по другим проектам этой программы, являлся членом объединенного Ученого совета по физико-техническим наукам при Президиуме Сибирского отделения Российской Академии наук, экспертом Красноярского краевого фонда науки. В рамках сотрудничества с ВУЗами координировал взаимодействие с Красноярским политехническим институтом.
В эти годы возобновляется педагогическая деятельность, по которой Борис Петрович скучал. Он читает лекции в Красноярском государственном политехническом институте (ставшем в последствие университетом, а в 2007 году, вошедшем в состав Сибирского Федерального университета) и выбирает курс, с точки зрения преподавателей, один из самых сложных – курс общей физики. В те годы ректором политехнического института был Анатолий Михайлович Ставер, ученый и прекрасный педагог. Его поражало то, как много студентов всегда присутствовало на лекциях Бориса Петровича. Смущаясь, он говорил, что было некое соперничество между ними, в хорошем смысле слова, за отношение студентов к их лекциям. Ставер признавался, что посещал лекции Бориса Петровича, и сожалел о нехватке времени делать это чаще. Б.П. очень внимательно готовился к лекциям, но писал их понятным только ему языком и жаль, что их невозможно опубликовать.
Не стало Бориса Петровича Хрусталева 20 января 1996 года. Все, кто знал, вспоминают его неутомимую энергию, обаяние, необыкновенно доброе отношение к людям. Как бы он не был занят, находил время спокойно поговорить с теми, кто к нему обращался. Никто не помнит, чтобы он мог себе позволить плохо отозваться о ком-либо. В нем удачно сочетались качества ученого, талантливого организатора, доброжелательного учителя, незаурядного по жизненным интересам и творческим проявлениям человека. Щедро наградив его талантами, природа не наделила его здоровьем. Он работал с огромным напряжением духовных, умственных, физических сил, обладая колоссальной работоспособностью, и прожил отпущенный ему судьбой срок, оставив глубокий след в науке и в сердцах людей, которые его знали.
Л.М. Хрусталева
И.С. Эдельман
Красноярск, 2017 год.
Хрусталёв Борис Петрович - ссылка на фотолетопись Института Физики СО РАН