Михайловський Ігор Михайлович (6 грудня 1939, Житомир — 17 листопада 2021) — український фізик, доктор фізико-математичних наук (1986), професор (1996), провідний науковий співробітник Харківського фізико-технічного інституту НАН України, один із провідних у світі вчених у галузі польової емісії, мікроскопії, фізики твердого тіла та радіаційного матеріалознавства. Лауреат премії міжгалузевого конкурсу Державного комітету по використанню атомної энергії в СРСР.

Біографія Народився 06 грудня 1939 року в місті Житомирі, Україна (колишній СРСР). У перші дні Другої світової війни він опинився на крайньому західному кордоні колишнього СРСР. Потім разом з матір'ю і братом був евакуйований до Саратова. На той час його батько, будучи офіцером, брав участь у боях.

Після війни родина Ігоря Михайловського переїхала до Одеси, де він закінчив середню школу, а в 1961 році — фізичний факультет Одеського державного університету. Після закінчення аспірантури в 1963 році Ігор Михайловський почав працювати у Фізико-технічному інституті АН УРСР (нині Національний науковий центр "Харківський фізико-технічний інститут" НАН України) в лабораторії кристалофізики. У 16 липня 1969 році захистив кандидатську дисертацію за спеціальністю "Фізика твердого тіла". 20 жовтня 1981 — старший науковий співробітник. 21 лютого 1986 р. І. Михайловському присуджено науковий ступінь доктора фізико-математични наук. 21 березня 1997 — професор.

Помер 17 листопада 2021 року.

Родина Батько — Михайловський Михаїл Михайлович

Мати — Михайловська Марія Маріянівна

У шлюбі з Михайловською Тетяною Савеліївною (до шлюбу Козмазовська) з 31.10.1961 р.

Діти — Андрій, Олена.

Наукова діяльність Основні напрями наукових досліджень: атомна структура дефектів будови твердих тіл; теоретичні аспекти фізики твердого тіла; міцність нанорозмірних і низькорозмірних систем і об'єктів; структура радіаційних дефектів та радіаційне матеріаловедення; модифікування поверхні металів і сплавів у сильних електричних полях; автоемісійна мікроскопія аморфних сплавів фізика міцності та пластичності мікрокристалів і польова емісійна електроніка.

За час наукової діяльності розробив: метод низькотемпературної польової іонної мікроскопії і мас аналізу; створив новий напрямок у фізиці поверхонь поділу в оберненому просторі в наближенні парних потенціалів; створив метод високороздільного атомного зондування надпровідних матеріалів та важкотопких металів і сплавів; створення комплексу високопольових технологій виготовлення мікрохірургічних інструментів нового покоління, польових емітерів і мікрозондів для скануючих тунельних мікроскопів; розробив високопольові технології створення та діагностики лінійних вуглецевих кластерів; створив надвисокороздільну польову електронну мікроскопію та отримав перші у світовій практиці фотографії атомів у реальному просторі; розробив декілька способів виготовлення та надточного (до атомних ланцюгів) заточування мікрохірургічних вольфрамових інструменів, що широко використовуються в офтальмології, стоматології та інших мікрохірургічних втручаннях Дані розробки підтверждено низкою патентів. База патентів України

Royal Society of Chemistry (UK) визначили фотографію атома як одну з найвидатніших подій у хімії. За результатами опитування Соціальної мережі «Українськи науковці у світі» робота колективу фізиків Харківського фізико-технологічного інституту, у результаті якої було одержане зображення атомних орбіталей посіла перше місце в рейтингу найвидатніших подій в українській освіті та науці у 2009 році. Одержані зображення атомних орбіталей включені до програм провідних коледжів та вищих шкіл США та в підручники з загального курсу хімії і фізики.

Автор 5 монографій та 255 наукових статей і 30 патентів.

Загальний стаж роботи - 55 років.

Ігоря Михайловського був талановитим вченим і педагогом. Під його керівництвом захищено 10 кандидатських та 3 докторські дисертації.

Публікації в міжнародних виданнях

Physical Review B Scientific American Inside Science Фотографія атома в Research Gate Semantic Scholar Science Investigações em Ensino de Ciências (IENCI)

Нагороди За свою наукову діяльність відзначений медаллю «За доблесну працю» та першою премією Мінсредмашу СРСР за кращу роботу з фізики радіаційних пошкоджень.

Експеримент з фотографією атома В кінці 2000-х років на базі Харківського фізико-технічного інституту група фізиків під керівництвом проф. Ігоря МихайловськогоМихайловский И.М., Саданов Е.В., Мазилова T.И., Ксенофонтов В.А., Великодная О.А. Новые возможности полевой электронной микроскопии: сверхвысокое разрешение и наблюдение атомных орбиталей углеродных моноатомных цепочек. IX Міжнародної конференції «Фізичні явища в твердих тілах» (1–4 грудня 2009 року). Харків 2009. працювала над експериментом з фотографією атома. Команда використовувала польовий автоелектронний мікроскоп (Електронний проєктор). Попри обмежену роздільну здатність приладу, групі дослідників уперше вдалося забезпечити максимальну чіткість фокусування цього мікроскопа та реалізувати його теоретичну межу роздільної здатності. Таким чином у вересні 2009 року були отримані портрети атомів з безпрецедентно високим рівнем збільшення — в десятки мільйонів разів. Справа в тому, що роздільна здатність цього мікроскопа у високій мірі залежить від «гостроти» катода. В даному випадку — це одновимірна вуглецева нитка (тобто вертикальна послідовність декількох десятків атомів вуглецю) завдовжки 3–7 нм. Один кінець нитки закріплений на катоді, а інший залишається вільним.

Суть методу полягає в тому, що зразок розміщується на підкладці в умовах високого вакууму та низької температури. При цьому навколо електрода створюється електричне поле максимальної напруженості, про яку взагалі може йти мова в рамках фізики твердого тіла. Під дією напруги останній атом у ланцюгу починав випромінювати електрони на зовнішній екран, покритий фосфором. У результаті вдалося отримати зображення, де видно області знаходження окремих електронів атомного ядра. На знімках чітко проявилися форми, передбачені квантовою механікою: $s$-орбіталь (основний стан) — у вигляді суцільної круглої плями з максимумом яскравості по центру; $p$-орбіталь (збуджений стан) — у вигляді двох симетричних плям, розділених чіткою темною лінією. Реєстрація квантових стрибків: За незмінної напруги було вперше зафіксовано спонтанні квантові переходи електрона в реальному часі ($s \rightarrow p$ і навпаки), що відображалося як миттєва автоматична зміна картинки на екрані мікроскопа. Пряма візуалізація атомних орбіталей

Протягом десятиліть хвильова функція та електронні орбіталі (як просторовий розподіл густини ймовірності що випливає з розв'язків рівняння Шредінгера) вважалися виключно математичними моделями, які неможливо спостерігати безпосередньо.

Однак у 2009 році група Харківських фізиків під керівництвом Ігоря Михайловського вперше зуміла отримати прямі знімки електронних орбіталей окремого атома в реальному просторі. Використовуючи вдосконалений низькотемпературний польовий електронний емісійний мікроскоп (ПЕЕМ) та зразки у вигляді стабільних одновимірних ланцюжків з атомів вуглецю, вчені зафіксували геометричні форми s- та p-орбіталей. Експериментально отримані зображення (зокрема сферичні та гантелеподібні конфігурації) повністю збіглися з теоретичними розрахунками та графічними розв'язками рівняння Шредінгера для атома вуглецю.

Наукове значення Ігоря Михайловського та співавтори опублікували результати прямого спостереження квантових станів електрона. Завдяки емісії електронів з кінцевого атома моноатомного вуглецевого ланцюжка вдалося спроєктувати хвильову функцію електрона на люмінесцентний екран мікроскопа. Було зафіксовано не просто контури атома, а внутрішню структуру — просторову конфігурацію орбіталей, що є прямим відображенням густини ймовірності, яка розраховується за допомогою рівняння Шредінгера, яке. Ігор Михайлович експериментально довів, що складні математичні рівняння квантової механіки (зокрема рівняння Шредінгера), які раніше існували лише як теорія на папері, абсолютно точно описують реальну геометричну форму атомів.

Вклад в нанотехнології Карбонова нитка була отримана в процесі інститутських розробок з виготовлення одновимірних вуглецевих ниток. Розрахунки показують, що міцність таких ниток перевищує все, що було відомо дотепер. Наприклад, енергія вуглецевого зв'язку в одновимірному ланцюжку виявляється більшою, ніж в алмазі. Це найміцніший зв'язок, який відомий фізикам. Наша цивілізація зараз активно освоює нанотехнології, а вершиною цього процесу буде використання одноатомних ниток. Це є неначе «скелет» всього майбутнього нановиробництва.

Використання в закордонних та вітчизняних виданнях • Підручники з курсу «Загальна хімія» (General Chemistry) та «Квантова хімія» (Quantum Chemistry): З дидактики підручників XX–XXI століть («Imagens de orbitais em livros didáticos de Química Geral...»)

• Спеціалізовані підручники для аспірантів (Graduate Textbooks): Фундаментальна монографія-підручник «Fundamentals of Picoscience» (CRC Press, США)

• Міжнародні навчальні матеріали з епістемології та візуалізму науки: Посібники під назвою «Presentation 5: a testimonial presentation of the atom».

• Університетські підручники з «Квантової механіки», «Фізики твердого тіла» та «Нанотехнологій»: Для студентів фізичних та хімічних факультетів (ХНУ ім. В. Н. Каразіна, КНУ ім. Тараса Шевченка, ЛНУ ім. Івана Франка тощо) . Основним методичним матеріалом для таких лекцій є розширена доповідь у «Віснику Національної академії наук України» (2010, № 1).

• Шкільні підручники з фізики та хімії (Профільний рівень, 11 клас): У розділах «Квантова фізика», «Будова атома» та «Еволюція уявлень про будову речовини» відкриття харківських фізиків.

• Енциклопедичні навчальні видання: Детальні біографічні та науково-методичні статті про експеримент внесені до «Енциклопедії сучасної України» (ЕСУ).

Вшанування пам'яті В музеї науки в Києві встановлена окрема експозиція, яка присвячена першій в світі фотографії атома

Примітки

Література Михайловський І. М., Саданов Є. В., Мазілова T.І., Ксенофонтов В. А., Великодня О. А. Нові можливості польової електронної мікроскопії: надвисока роздільна здатність і спостереження атомних орбіталей вуглецевих моноатомних ланцюгів. IX Міжнародної конференції «Фізичні явища в твердих тілах» (1–4 грудня 2009 року). Харків 2009. Стаття у Віснику НАН України (2010): Михайловський І., Саданов Є., Мазілова T., Ксенофонтов В., Великодна О. Високорозрізнювальна польова електронна мікроскопія: спостереження атомних орбіталей. Вісник НАН України, 2010, № 1, С. 3–10. Науково-популярний огляд у журналі Scientific American (грудень 2009): Castelvecchi, D. (2009). New Microscope Reveals the Shape of Atoms: Improved field-emission microscope images electron orbitals, confirming their theoretical shapes. Scientific American.

Посилання

Фотографія атома Українські вчені вперше сфотографували атом Ось ти який, атом…