Выпускник Казанского университета Гиният Халиуллин, Джордж Джакели и Хиденори Такаги (все трое являются сотрудниками Института исследований твердого тела Общества Макса Планка) стали лауреатами премии Джеймса К. Макгродди 2025 года (the American Physical Society’s 2025 James C. McGroddy Prize for New Materials).

Премия будет вручена в марте 2025 года «за основополагающие теоретические и экспериментальные исследования, разработку материалов и открытия, которые стали прорывом в исследовании новых форм топологических квантовых материалов – спин-орбитальных изоляторов Мотта, реализованных в оксидах переходных металлов».

Учрежденная Американским физическим обществом в 1997 году, премия Джеймса К. Макгродди присуждается за выдающиеся достижения в «открытии новых классов материалов, наблюдении новых явлений в известных материалах, приводящих как к принципиально новым приложениям, так и к научным открытиям, и должна включать теоретические и экспериментальные работы, вносящие значительный вклад в понимание таких явлений».

Гиният Халиуллин – ведущий научный сотрудник, руководитель теоретической группы Института исследований твердого тела Общества Макса Планка (Штутгарт, Германия). Он специалист в области физики сильнокоррелированных электронных систем.

«После окончания Казанского университета в 1974 году Халиуллин работал на кафедре теоретической физики вуза и учился в аспирантуре. В 1979 году под руководством доцента кафедры теоретической физики Анатолия Леушина он защитил кандидатскую диссертацию. В 1993 году в совете по теоретической физике при Казанском университете Гиният Халиуллин успешно защитил докторскую диссертацию "Исследование спектра и релаксации магнитных возбуждений в проводящих средах". В Институте Макса Планка он работает с 1995 года», – сообщил заведующий кафедрой теоретической физики Института физики КФУ Юрий Прошин, который хорошо знаком с лауреатом.

Он рассказал о научных достижениях, отмеченных наградой.

«Джордж Джакели и Гиният Халиуллин – теоретики, а Хиденори Такаги – руководитель экспериментальной группы и директор Института исследований твердого тела Общества Макса Планка, – пояснил Прошин. – Примерно в 2007 году экспериментаторы обнаружили экзотические электронные фазы в оксидах 4d и 5d переходных металлов, в которых сосуществует сильное спин-орбитальное взаимодействие и электронные корреляции. Затем к работе подключились Джордж Джакели и Гиният Халиуллин. Они описали спин-орбитальные запутанные состояния и сделали смелое предсказание, что некоторые состояния на сотовой решетке, характерной для таких оксидов, могут реализовать неуловимую модель Китаева. То есть они показали, что там может реализоваться квантовая спиновая жидкость, которую раньше не наблюдали. Это состояние квантовой спиновой жидкости характеризуется тем, что при низких температурах спины не упорядочиваются. Сразу после этого предсказания экспериментаторы начали искать кандидатов в такие "китаевские" соединения и нашли их. Более того, совсем недавно будущие лауреаты подтвердили лидерские позиции в этой области исследованиями других спин-орбитальных запутанных фаз, расширением китаевского состояния квантовой спиновой жидкости на оксиды 3d переходных металлов, выяснением необычных свойств теплового транспорта и наблюдением двумерного квантового критического бозе-газа в кандидатах на китаевские материалы с сотовой решеткой».

По словам Юрия Прошина, найденные лауреатами топологические соединения очень перспективны.  

«Такие топологические материалы могут быть использованы в качестве платформы для квантовых вычислений. В то же время заявлять, что в ближайшем будущем именно на этой платформе будут создаваться квантовые компьютеры, я бы не стал», – заметил ученый.

Юрий Прошин подчеркнул, что научное достижение имеет колоссальное значение для фундаментальной физики.

«Самое главное, что сделали лауреаты, – приоткрыли завесу тайны над неуловимым состоянием Китаева и возбуждениями Майораны, которые давно ищут и, возможно, обнаружат в топологических соединениях», – сказал заведующий кафедрой теоретической физики Института физики КФУ.

Центру медиакоммуникаций КФУ удалось связаться с Г. Халиуллиным. Лауреат в письме сообщил, что хотя совместных научных работ с учеными Казанского университета в последнее время не было, но он знает об исследованиях физиков КФУ.

«Самое главное, что навечно связывает меня с Казанским университетом, – это незабываемое время на физфаке, где я учился у мудрых людей всему тому, что необходимо в научной работе. Это была прекрасная школа!» – написал Гиният Халиуллин.