Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://phys.msu.ru/upload/iblock/cb9/akulov-book.pdf Дата изменения: Sat Sep 6 18:05:02 2008 Дата индексирования: Mon Oct 1 20:53:24 2012 Кодировка: Windows-1251 Поисковые слова: абсолютный нуль температуры


Академик АН БССР Н.С. Акулов


Навстречу 250-летию Московского университета и 70-летию физического факультета МГУ

Серия Выдающиеся ученые физического факультета МГУ Выпуск VI

Н.С. Перов

Николай Сергеевич АКУЛОВ

Москва Физический факультет МГУ 2003

2


Перов Н.С. НИКОЛАЙ СЕРГЕЕВИЧ АКУЛОВ. Серия "Выдающиеся ученые физического факультета МГУ". Вып.VI. М.: Физический факультет МГУ, 2003. 116 с. Научно-биографический очерк о жизни и научно-педагогической деятельности профессора Московского университета, лауреата Государственной премии, первого заведующего кафедрой магнетизма Николая Сергеевича Акулова. Описаны его детские и юношеские годы, учеба и работа в Московском университете. Раскрываются научные интересы и достижения Н.С.Акулова в области физики магнитных явлений, теории дислокаций и пластичности, физической химии. Более 20 лет Николай Сергеевич возглавлял кафедру магнетизма Московского Университета, является создателем крупной школы магнитологов, воспитанники которой успешно работают во многих городах России. Для широкого круга читателей, интересующихся развитием физики в России и историей Московского университета. Рецензенты: профессор А.В. Ведяев, профессор В.И. Николаев

Редколлегия серии "Выдающиеся ученые физического факультета МГУ": В.И. Трухин (председатель), Л.В. Левшин (зам.председателя), А.Ю. Грязнов (секретарь), И.П. Базаров, В.Ф. Бутузов, П.К. Кашкаров, А.А. Кузовников, В.В. Михайлин, В.С. Никольский, Г.И. Петрунин, Е.А.Романовский, А.М. Черепащук

Подписано в печать 15.09.2003 г. Формат А5. Объем 7,25 п.л. Тираж 150 экз. Заказ ? Физический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова. 119992. ГСП-2. Москва, Ленинские горы Отпечатано в отделе оперативной печати физического факультета МГУ

їПеров Н.С., 2003 г. ї Физический факультет МГУ, 2003 г.

3


ПРЕДИСЛОВИЕ Выдающийся ученый, имя которого вписано красной строкой в мировую науку, учитель и педагог, создавший многочисленные научные школы, изобретатель и конструктор, человек фантастической эрудиции и работоспособности, один из основателей и первый руководитель первой в Советском Союзе кафедры магнетизма все это об одном и том же человеке Николае Сергеевиче Акулове. Вклад Н.С. Акулова в учение о магнетизме огромен и высоко оценен мировой научной общественностью. Приведем лишь некоторые высказывания известного ученого в этой области (и коллеги Н.С. Акулова) академика АН СССР С.В. Вонсовского*): "Акулов показал, что весь обширный круг явлений, связанных с существованием кривой намагничивания ферромагнетика, обусловлен не обменными силами, обеспечивающими лишь само появление самопроизвольной намагниченности, а магнитным взаимодействием между магнитными моментами электронных спинов и орбит" (с. 246). "Физическая причина анизотропии была впервые выяснена Акуловым, который показал, что ответственным за нее является магнитное взаимодействие между электронами. При этом Акулов, исходя из соображений симметрии, определил общую форму зависимости энергии этого магнитного взаимодействия от ориентации намагниченности в кристалле и от компонент тензора упругих деформаций решетки и внешних упругих напряжений" (с. 247). "Акулов впервые показал, что из выражения для магнитострикционных деформаций можно получить выражение для относительного удлинения ферромагнетика в каком-либо направлении, характеризуемом направляющими косинусами при заданной ориентации вектора самопроизвольной намагниченности" (с. 249).
*) С.В. Вонсовский. Современное учение о магнетизме. М.: Гостехиздат, 1953.

4


"Акулов и Киренский произвели общий расчет кривых намагничивания поликристаллов вблизи насыщения для диффузного распределения напряжений и при однородной упругой деформации" (с. 294). "Работы Акулова положили начало современной теории закона приближения к насыщению" (с. 297). "Акулов разработал теорию потерь на гистерезис во вращающихся магнитных полях, исходя из представлений о перемагничивании как о чистом процессе вращения" (с. 301). "Акуловым и Киренским был предсказан и обнаружен магнито-калорический эффект - обратимое изменение температуры при адиабатическом намагничивании" (с. 385). "Начало современному изучению магнитострикции было положено работами Акулова, который впервые дал правильное объяснение этому явлению в ферромагнитных кристаллах и указал пути дальнейшего изучения" (с. 388). "Акулов сформулировал два общих правила четных эффектов" (с. 408). Работы Акулова вошли как в специальные монографии по ферромагнетизму (например, монографии Вонсовского, Вонсовского и Шура, Биттера, Стонера, Бозорта и др.), так и в монографии по смежным вопросам и в учебные руководства ("Электромагнитная теория" Беккера, "Физика металлов" Дорфмана и Кикоина, "Энциклопедия металлофизики" под редакцией Делингера и др.). Основные результаты, полученные Н.С. Акуловым по ферромагнетизму, стали классическими и в современной литературе часто используются без ссылки на автора, впервые их получившего. Лично мне не довелось работать с Н.С. Акуловым, да и встречался с ним я всего лишь один раз в 1974 году, когда он приезжал на кафедру магнетизма МГУ с докладом о своих новых результатах. С первого взгляда он поразил меня своей неутомимой энергией и оптимизмом. Невысокий, совершенно седой, он заставлял забывать о его возрасте, ведя разговор с живостью молодого человека. Его эрудиция, квалификация и энтузиазм оставили от этой встречи неизгладимое впечатление. В дальнейшем мне не раз приходилось разговаривать со многими сотрудниками кафедры, работавшими еще вместе с Николаем Сергеевичем - доцентом Д.И Волковым, механиком В.Г Мдивани, лаборантом Н.И Михаль-

5


чик, с.н.с. О.С. Галкиной, с.н.с. А.М.Черемушкиной и многими другими. И, если речь заходила об Акулове, все они отзывались о нем с искренней любовью и уважением. Очень много о Николае Сергеевиче рассказала мне его жена, Лидия Дмитриевна Акулова, которой я искренне признателен за подготовленные ею для данной работы материалы из личного архива Николая Сергеевича, за наши неоднократные беседы и ее неоценимую поддержку. Особые слова признательности мне хочется высказать в адрес Леонида Вадимовича Левшина, без которого данная книга не могла бы появиться. Его постоянная помощь и дружеские советы во многом определили стиль и содержание данной работы. Естественно, ограниченный объем данной брошюры не позволяет изложить всю ту информацию, которая накопилась за время подготовки рукописи, но, надеюсь, читатель получит представление об одном из создателей кафедры магнетизма МГУ, основателе научной школы по физике магнитных явлений, Человеке и Гражданине Николае Сергеевиче Акулове. Н.С. Перов

6


НАЧАЛО ЖИЗНЕННОГО ПУТИ Орловщина, находящаяся в центре европейской части России, является родиной ряда талантливых людей. Это писатели И.С. Тургенев и Н.С. Лесков, поэт А.А. Фет, автор известных учебников по алгебре А.П. Киселев, крупный государственный деятель П.А. Столыпин и художник Г.Г. Мясоедов, деятель православной церкви митрополит Флавиан. К этой славной плеяде орловцев принадлежит и Николай Сергеевич Акулов, основоположник одной из российских школ магнитологов, автор физического закона, носящего его имя. В экспозиции мемориального зала Орловского областного краеведческого музея, знакомящей посетителей с жизнью и деятельностью выдающихся земляков, имеется раздел, посвященный памяти ученого-физика, академика АН БССР Н.С. Акулова. Среди представленных в нем фотографий, документов и личных вещей представляет особый интерес метрическое свидетельство, выданное в Успенской церкви города Орла. В этом храме был крещен писатель Леонид Николаевич Андреев. Храм описан в ряде произведений И.А. Бунина, Н.С. Лескова и является гордостью орловцев памятником зрелого классицизма на Орловщине. Будущий знаменитый ученый Николай Сергеевич Акулов родился 12 декабря 1900 года в г. Орле на первой Пушкарной улице, в доме своего деда, орловского купца Степана Васильевича Акулова. Дом был старый, двухэтажный, с кирпичным первым этажом, говорящим о зажиточности первых владельцев. Степан Васильевич Акулов владел в свое время всем речным транспортом на Оке. Ему принадлежали баржи, перевозившие пеньку, зерно, сельскохозяйственное оборудование, древесину. Однако, после постройки железной дороги, существенно ускорившей перевозки, патриархальный способ доставки грузов на баржах по текущей среди лесистых берегов Оке стал ненужным. Степан Васильевич полностью разорился. Его сын Сергей Степанович Акулов, отец будущего академика, был простым служа-

7


щим в нотариальной конторе. Мать Николая Сергеевича, урожденная Анфиса Васильевна Калашникова, вышла из зажиточного рода купцов Калашниковых. Когда Акуловы поженились, Сергею Степановичу было 43 года, а его жене 19 лет. В 1906 году Акуловы переехали в собственный дом ?33 на 3ей Посадской улице. Это было одноэтажное здание, имеющее боковую галерею с парадной дверью на улицу. В нем Николай Акулов прожил вплоть до своего отъезда из Орла. С 1910 по 1918 гг. будущий ученый Акулов учился в Орловской мужской гимназии. Это было старейшее учебное заведение Орла, действовавшее с 1808 года. Оно прославилось многими своими выпускниками, оставившими заметный след в Российской истории. В разные годы здесь учились Н.С. Лесков, Л.Н. Андреев, С.М. Городецкий, В.Е. Якушкин, историк Н.Г. Устрялов, художник Г.Г. Мясоедов, а также государственные деятели А.А. Лопухин и П.А. Столыпин. Среди выпускников гимназии литературовед Б.В. Лунин, композитор М.Л. Осокин, историк В.С. Сергеев. Само здание гимназии, построенное в 1795 году, находится в Воскресенском переулке. Сестра матери Николая Сергеевича, Зинаида Васильевна, была замужем за помещиком Семеновым. Он имел небольшую усадьбу недалеко от Орла, и, поскольку был увлечен астрономией, имел собственную обсерваторию с телескопами, через которые мальчик Коля с большим увлечением наблюдал звездное небо и рьяно изучал созвездия. У Семеновых имелось много звездных атласов, глобусов и книг по астрономии. Будущий физик часто бывал в доме своей тети и полностью разделял увлечение ее мужа астрономией. В гимназии Николай Акулов учился с удовольствием и был в числе лучших учеников. В старших классах он увлекся химией и занимался ею с таким же энтузиазмом, как и астрономией. У него была большая собственная комната, которую он переоборудовал в лабораторию, и, пользуясь учебниками по химии, постоянно проводил там опыты с различными химическими реактивами. Другим детям, его брату и сестрам, вход в эту комнату был строго запрещен. Там же молодой гимназист освоил и новую тогда фотографию. После смерти отца в 1914 году, несмотря на ухудшившееся материальное положение семьи, мать настояла на продолжении образования, хотя молодому гимназисту пришлось подрабаты-

8


вать. Умение фотографировать оказалось весьма полезным. Николай Сергеевич стал заниматься фотографированием различных торжественных событий свадеб, крестин. Разъезжал он по соседним деревням со своим фотоаппаратом на велосипеде, а затем дома проявлял и печатал фотографии и развозил их заказчикам. После Октябрьской революции 1917 года гимназия была преобразована в единую трудовую школу I и II ступени, которую будущий ученый успешно окончил в 1919 году. Трудовую деятельность он начал чертежником в земской управе. Когда мать Николая Сергеевича повторно вышла замуж, вопрос материального обеспечения семьи перестал быть острым, поскольку отчим смог обеспечить младших сестер и брата Николая. После вступления Добровольческой армии Деникина в Орел и ее последующего отступления, Николай Акулов уезжает в мае 1920 в Краснодар, на Кубань. Здесь он вступает в комсомол и становится добровольцем Красной Армии. В составе 9-й армии участвует в боях с отрядами генерала Улагая. После демобилизации в 1921 году на Кубани, он поступил на химический факультет Кубанского политехнического института. В 1922 г. переехал в Москву и продолжил образование на химико-технологическом факультете института им. Г.В. Плеханова. Его любовь к химии осталась на всю жизнь, несмотря на то, что вскоре Николай Акулов перевелся в Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова на физико-математический факультет. Здесь он впервые попал в научную среду и с большим интересом занялся научной работой. На последних курсах обучения и при выполнении дипломной работы в лаборатории профессора Н.А. Изгарышева (будущий чл.корр. АН СССР, занимался физической химией и электрохимией), им был выполнен ряд исследований оптических свойств и скорости коагуляции аэрозолей (1924-1925 гг.). После отличной сдачи экзаменов и окончания физико-математического факультета МГУ в 1926 г. он был зачислен аспирантом в лабораторию проф. В.К. Аркадьева, семинары которого посещал с 1923 года.

9


ПЕРВЫЕ ШАГИ В НАУКЕ Магнитная лаборатория созданная членом-корреспондентом Академии наук В.К. Аркадьевым в 1919 году долгое время существовала за счет энтузиазма руководителя и его учеников, не получая практически никакой поддержки, за исключением помещений, предоставленных Московским университетом. С 1923 года она стала получать финансовую помощь от ВЭИ ВСНХ (Всероссийский Электротехнический Институт при Всероссийском Совете Народного Хозяйства), а с 1926 года напрямую стала финансироваться Главнаукой (подразделение ВСНХ). Несомненно, что такая поддержка оказалась возможной, поскольку работы лаборатории получили международную известность и признание. В докладе, посвященном десятилетию лаборатории, В.К. Аркадьев отмечает основные направления, в которых были достигнуты результаты, получившие наибольшую известность. Это работы по теории электромагнитного поля (введено представление о комплексном характере магнитной проницаемости, предложены методы расчета потерь на индукционные токи, получены законы отражения электромагнитных волн от ферромагнитных поверхностей); работы по общей и магнитной спектроскопии (зависимости магнитной проницаемости от частоты электромагнитных волн); по магнитостатике, магнитной релаксации и магнитострикции (рассчитаны размагничивающие факторы для тел цилиндрической формы и предложены приемы вычисления параметров электромагнитов, получены выражения, определяющие скорость намагничивания и размагничивания железных и никелевых проволок, исследована связь магнитострикции с параметрами гистерезиса); по электрическим колебаниям (предложен метод и устройство для генерации ультракоротких волн, разработаны методы измерения параметров электромагнитных волн). Необходимо отметить, что в лаборатории велись работы и по электромедицине - разрабатывались конструкции электромедицинских аппаратов и методики их применения. На основании теории распространения электромагнитных волн была дана критика электромагнитной гипотезы мысленного внушения.

10


Не стояла лаборатория и в стороне от учебного процесса на ее базе разрабатывался практикум для студентов физической специализации университета. Очень часто в задачах и упражнениях электрометрической лаборатории предлагались измерения с целью знакомства с результатами, только что полученными в магнитной лаборатории: изучение влияние размагничивающего фактора, определение комплексной магнитной проницаемости, исследование зависимости магнитной проницаемости материалов от частоты электромагнитного поля (магнитная спектроскопия). Были среди упражнений лаборатории и работы по изучению втягивающей силы соленоидов, изготовлению колебательных контуров и волномеров. Опыт практической деятельности, полученный студентами в лаборатории, привел к тому, что квалификация выпускников физической специальности МГУ стала везде пользоваться заслуженным уважением. Особо следует отметить семинары, организуемые в магнитной лаборатории. На них докладывались результаты, полученные сотрудниками и аспирантами лаборатории, обсуждались научные публикации иностранных ученых. Многие из работ рекомендовались к публикации в международных журналах и высокий уровень таких работ получил всеобщее признание. Выступление на семинаре В.К Аркадьева стало показателем высокой квалификации докладчика. Многие иностранные ученые по своей инициативе стремились посетить Магнитную лабораторию. Среди них можно назвать Ж. Арко, М. Планка и В. Мейснера (Берлин), П. Эренфеста и М. Кромелина (Лейден), Ч. Рамана (Калькутта), П.Л. Капицу (Кембридж), Д. Франка (Гетинген), П. Ланжевена (Париж). Личное знакомство ведущих зарубежных ученых с сотрудниками и руководителем лаборатории давало возможность получения рекомендаций на предоставление стипендий иностранных фондов для поездок в зарубежные университеты и лаборатории. Работа в таком коллективе не могла не стать хорошей школой для молодого ученого, каким был Н.С Акулов. В лаборатории В.К. Аркадьева велись активные исследования свойств магнитных материалов в высокочастотных электромагнитных полях. Вполне естественно, что и новому аспиранту было предложено работать в этом направлении. В своих воспоминаниях В.К. Аркадьев писал, что у него было впечатление, будто Николай Сергеевич дневал и ночевал в лаборатории. Ког-

11


да бы он ни приходил утром или вечером, он заставал в лаборатории аспиранта Акулова, который усердно изучал труды классиков физики. Как сам Николай Сергеевич рассказывал впоследствии своим близким, задерживаясь за работой до позднего вечера, он иногда ночевал в лаборатории, положив под голову толстый том "Физика" О.Д. Хвольсона (известнейший в то время курс физики). В его первой работе, которая была опубликована в 1926 году, Николаем Сергеевичем было исследовано влияние продольного и поперечного магнитных полей на магнитные спектры ферромагнетиков [5]. Результаты, полученные Акуловым Н.С., по существу явились первым изложением классической теории ферромагнитного резонанса. Поведению магнетиков в переменных полях была посвящена и следующая работа [6]. В 1927 году Николай Сергеевич Акулов провел теоретическое исследование влияния стоячих электромагнитных волн в тонких пластинках на силу фотоэлектрического тока [7]. Решение задач электродинамики, при всем их изяществе и красоте, не могло долго удовлетворять интересы молодого ученого. И, с одобрения Аркадьева, аспирант Акулов занялся изучением фундаментальных вопросов физики магнитных явлений изучением природы ферромагнетизма и основных свойств ферромагнетиков. Следующие работы Акулова, составившие основу его кандидатской диссертации, были посвящены исследованию магнитострикции и магнитной анизотропии [8,9,10]. В работе, принесшей Николаю Сергеевичу мировую известность, был установлен закон магнитной анизотропии [8]. Этот закон, явившийся фундаментом последующего развития теории ферромагнетизма, устанавливал общую тенденцию поведения магнитострикции и других физических характеристик ферромагнитных материалов при их намагничивании. Впервые было введено понятие тензора упругих напряжений, возникающих в ферромагнетике при возникновении в нем спонтанного намагничивания. Так как компоненты этого тензора оказываются функцией направления результирующего спина, с его помощью можно решать два основных типа задач: 1) расчет изменения размеров и формы кристаллов при намагничивании (магнитострикция) и 2) определение изменения магнитного состояния ферромагнетиков под действием упругих напряжений. Следует отметить, что до работы Акулова, обширный экспериментальный материал, относящийся к магнитострикционным

12


явлениям и связанным с ними различным механомагнитным эффектам (влияние упругих напряжений на намагниченность и т.п.), долгое время оставался в теоретическом отношении непонятным и загадочным, несмотря на то, что попытки дать ему объяснение неоднократно предпринимались со стороны крупнейших ученых. Например, известно, что Максвелл, Гельмгольц и Кирхгоф работали над теорией магнитострикции, но не получили положительных результатов. Теория Акулова прежде всего позволила объяснить и рассчитать анизотропию магнитострикции в ферромагнетиках, намагниченных до насыщения. В книге К.П. Белова суть работы Акулова излагается следующим образом: "Для того чтобы понять, чем вызвана анизотропия магнитострикции, рассмотрим кристалл никеля. Как известно, никель имеет гранецентрированную кубическую решетку. Пусть каждый атом в этой решетке обладает неким магнитным моментом, то есть представляет собой магнитный диполь. Если магнитное поле ориентирует все магнитные диполи вдоль ребер куба, то все атомы, которые лежат вдоль этого направления, изменят взаимные расстояния, вследствие чего возникнет тенденция к изменению рамеров всего кристалла в этом направлении. Изменим теперь направление магнитного поля и расположим диполи не вдоль ребра, а вдоль диагонали куба. Мы получим опять таки цепочку магнитных диполей. Однако здесь расстояние между ними будет уже другим, чем между диполями, расположенными вдоль ребра куба. Следовательно, притяжение между диполями во втором случае также будет другим. Таким образом, проводя расчеты взаимодействия всей совокупности атомов друг с другом, мы придем к выводу, что кристалл никеля должен изменять свои размеры по разному, в зависимости от того, как мы его намагничиваем - вдоль ребра или вдоль диагонали куба. Акулов установил общее соотношение, позволяющее вычислить линейную магнитострикцию в любом направлении ферромагнитного кристалла кубической симметрии, намагниченного до насыщения. Получено это соотношение из простых соображений симметрии кубических кристаллов; при этом слагаемые в нем являются лишь первыми членами разложения в ряд по степеням направляющих косинусов вектора намагниченности и направления измерения. Константы в этом разложении определялись из микроскопической теории. Из расчета классического магнитного взаимодей-

13


ствия магнитных диполей было показано, что эти константы пропорциональны квадрату намагниченности и обратно пропорциональны модулям упругости. Численные значения совпадали с экспериментальными по порядку величины." Открытие Акуловым закона анизотропии оказало существенное влияние на все развитие учения о магнетизме в последующие годы. Закон анизотропии Акулова не только объясняет целый ряд явлений, наблюдающихся в ферромагнетиках, и экспериментальные данные, накопленные на протяжении многих лет, но также лежит в основе теории, помогающей магнитологам разрабатывать новые ферромагнитные сплавы, обладающие особыми магнитными свойствами. Через много лет закон анизотропии получил второе рождение в известных работах Н.С. Акулова по магнитопластическим аналогиям, послужившим основой для разработки статистической теории дислокаций. После окончания аспирантуры и блестящего доклада, сделанного в 1929 г. Н.С. Акуловым по результатам работы, профессор Л.И. Мандельштам рекомендовал его в Нижегородский государственный университет. В своей рекомендации Л.И. Мандельштам писал: "Я считаю Н.С. Акулова вполне подходящим кандидатом для занятия должности доцента по теоретической физике при Нижегородском Университете. Я знаю Н.С. Акулова как по его научным работам, так и лично и считаю, что он обладает разносторонними знаниями (работы его относятся к области магнетизма и оптики), а также проявляет весьма большой интерес к научной работе. Особенно следует отметить, что Н.С. Акулов проявляет вполне выраженную научную инициативу. Он умеет, как это явствует из его работ, самостоятельно ставить интересные вопросы и успешно их разрешать. Его работы по магнетизму представляют, по моему мнению, большой интерес. Из бесед с ним я вынес впечатление, что он умеет ясно излагать, даже сложные вопросы. Все вышесказанное дает мне уверенность, что Н.С. Акулов принесет большую пользу в должности доцента теоретической физики, на каковую рекомендую его, как вполне достойного кандидата."

14


Необходимо отметить, что в конце 20-х годов Нижний Новгород уже был крупным научным центром и имел широкую международную известность. Работая доцентом физики, Николай Сергеевич вел ряд курсов (электродинамика, термодинамика, экспериментальная физика) и продолжал одновременно научные исследования в области магнитострикции и магнитной анизотропии. За неполный год им было опубликованы 2 новые работы, каждая из которых привлекла внимание магнитологов [11, 12]. В частности, он разработал теорию нормальной составляющей намагниченности.

15


РАБОТА В ГЕРМАНИИ В 1930 г. за выдающиеся работы в области ферромагнетизма Н.С. Акулов получил премию Германской академии наук и был направлен в научную командировку в Германию, где работал у проф. Р. Ганса в Кенигсберге и В. Гейзенберга в Лейпциге. Германская школа магнитологов была в то время одной из ведущих в мире. Профессор Р. Ганс, рекомендуя в дальнейшем Н.С Акулова на получение Рокфеллеровской премии, писал 8 мая 1932 года профессору В.К Аркадьеву: "Я хорошо знаю работы Акулова в области ферромагнетизма и высоко оцениваю его исследования. При совместной с ним работе мне доставило удовольствие близко познакомиться с его усердием, талантом и истинно научным мышлением. Поэтому я очень охотно рекомендую его Рокфеллеровскому комитету для выделения ему премии, так как уверен, что планируемые им далее работы под руководством Гайзенберга принесут физике большую пользу". Непосредственный контакт и дискуссии Н.С. Акулова с немецкими коллегами, которые принимали его как уже признанного молодого ученого, автора закона магнитной анизотропии, придали Николаю Сергеевичу большой заряд уверенности в своих силах и стимулировали его дальнейшую, очень интенсивную и плодотворную работу. За короткий срок он подготовил и опубликовал работы [1317], результаты которых способствовали росту авторитета созданной им в дальнейшем советской школы магнетизма. Немаловажную роль сыграли и дружеские отношения, сложившиеся у молодого советского ученого с его зарубежными коллегами. Эту дружбу Николай Сергеевич сохранил до конца своих дней. В переписке с руководителем Н.С. Акулова В.К. Аркадьевым в апреле 1932 года В. Гайзенберг отмечал, в частности: "Хочу Вам сообщить, что я очень охотно готов принять господина Акулова в Лейпцигском Институте и что меня очень радует возможность сотрудничества с ним. Прошу сообщить об этом Рокфеллеровскому комитету. Уже проведенные господином Акуловым исследования очень способствовали разъяснению проблем ферромагнетизма и я надеюсь, что из этого направления работ может развиться что-то выдающееся."

16


РАЗВИТИЕ РАБОТЫ ПО МАГНЕТИЗМУ В МОСКОВСКОМ УНИВЕРСИТЕТЕ По возвращении из Германии Н.С. Акулов снова в магнитной лаборатории МГУ. В июле 1930 года в университете проходит реорганизация - факультеты университета были преобразованы в отделения, при этом на базе физико-механического факультета были организованы механическое, физическое и астрономо-математическое отделения. А в декабре 1931 года на физическом отделении появляется первая в СССР кафедра магнетизма. Профессором этой кафедры и ее руководителем по рекомендации В.К. Аркадьева назначается Николай Сергеевич Акулов. Вместе со своими учениками он не только развивает активную научную деятельность, но и ведет большую педагогическую работу. Вместе с Н.С. Акуловым на кафедре с момента ее основания были Е.И. Кондорский, Н.Л. Брюхатов, К.П. Белов, Д.И. Волков, М.В. Дехтяр, Д.Р. Феденев, М.А Грабовский и др. В апреле 1933 года в университете восстанавливается факультетская система. В состав университета в этот момент входили факультеты: механико-математический (декан проф. В.В. Голубев), химический (декан чл.-корр. АН СССР А.В. Раковский), физический (декан чл.-корр. АН СССР Б.И. Гессен), биологический (декан доцент А.М. Быховская), почвенно-географический (декан проф. В.В. Геммерлинг), рабочий факультет. Кафедра магнетизма вошла в состав физического факультета. За несколько лет на кафедре магнетизма удалось создать совершенную систему подготовки магнитологов, которая впоследствии привела к появлению новых магнитных школ, возглавляемых уже учениками Николая Сергеевича. На его лекциях по теории магнетизма воспитывалось несколько поколений физиков. Только за первый год существования кафедры магнетизма Н.С. Акуловым и его учениками были заложены основы общей теории кривой намагничивания моно- и поликристаллов, развита статистическая теория спонтанной намагниченности, теории гальваномагнитного и гальваноупругого эффектов, теория маг-

17


нитострикции [18-24]. Особо следует отметить совместную работу Н.С. Акулова с М.В. Дехтярем [22], в которой независимо от Ф. Биттера были приведены непосредственные доказательства существования областей спонтанной намагниченности (доменов) в ферромагнетике. Структура доменов была проявлена следующим образом: полированный кристалл ферромагнетика покрывался коллоидной взвесью ферромагнитного порошка и помещался под микроскоп, дающий увеличение в несколько сотен раз. Рассмотрение поверхности кристалла в микроскоп показало, что коллоидные частицы ферромагнитного порошка оседают вдоль определенных линий, формируя правильный узор. Образование этого узора объясняется тем, что на поверхности ферромагнитного тела всегда имеются магнитные поля рассеяния, возникающие на границах областей спонтанной намагниченности. Эти градиентные магнитные поля притягивают ферромагнитные частицы коллоида и проявляют доменные границы. Такой метод визуализации структуры доменных границ получил название "метод АкуловаБиттера". Метод порошковых фигур, конечно же, имел ограниченные возможности как в силу достаточно больших размеров частичек порошка, так и в силу стационарности картины, не позволяющей изучать процессы перемагничивания и движения доменных границ. Тем не менее, полученные экспериментальные факты дали толчок к теоретическому изучению доменных структур и появлению в середине 30-х годов широко известной работы Л.Д. Ландау и Е.М. Лифшица о структуре доменных границ ферромагнетиков. Высокий уровень и актуальность работ, опубликованных Н.С. Акуловым, привели к тому, что ему в 1932 году была присвоена премия имени Рокфеллера, обеспечивающая возможность прохождения годичной стажировки в лучших университетах мира. К сожалению, воспользоваться этой премией Акулову не удалось, поскольку изменилась политическая ситуация в Советском Союзе и в мире. В эти годы всю свою неутомимую энергию и энтузиазм ученого Николай Сергеевич отдает научной деятельности и развитию кафедры. На основе обобщения закона анизотропии на гальваномагнитные и термомагнитные явления Н.С. Акулов нашел общие правила для всей группы четных эффектов ферромагнитных кристаллов, определяющие влияние магнитных полей и упругих напряжений на электропроводность, термоэлектродви-

18


жущую силу и другие физические свойства ферромагнитных материалов. Вместе с коллегами и учениками Николаем Сергеевичем был выполнен ряд фундаментальных теоретических и экспериментальных работ по ферромагнетизму: были заложены основы общей теории кривой намагничивания монокристаллов и поликристаллов [25], произведены исследования в области ферромагнитной анизотропии [29], дан расчет ряда весьма важных эффектов в ферромагнетиках на основе новой статистики областей спонтанного намагничивания [27], создана теория гальваномагнитных и гальваноупругих эффектов [30, 34], теория механострикции и *Е -эффекта [28]. В последней работе Н.С. Акулов вместе с Е.И. Кондорским воспользовались статистическим методом для нахождения зависимости константы магнитострикции от намагниченности в области смещения доменных границ. При этом, кроме учета распределения осей легкого намагничивания в кристалле, они приняли во внимание энергию магнитной анизотропии. Предложенная ими теория в ряде случаев дала количественное объяснение целой группе магнитострикционных эффектов, протекающих в области смещения, не только в монокристаллах, но и в поликристаллических образцах. Благодаря этим фундаментальным работам теория ферромагнетизма сделала в своем развитии крупный шаг вперед, и лаборатория, руководимая Н.С. Акуловым, стала одной из передовых лабораторий мира. Необходимо отметить, что Николай Сергеевич