Академик РАН Устинов Владимир Васильевич

Устинов Владимир Васильевич – директор самого крупного академического института в Уральском регионе, занимающего лидирующие позиции в России и в мире в области физики магнитных явлений, в том числе наноспинтронике, физического материаловедения и неразрушающих методов контроля. В институте 4 основные направления научных исследований в течение многих лет поддерживаются грантами Президента РФ «Ведущие научные школы». Только за последние 5 лет в институте было подготовлено 18 докторов и 36 кандидатов наук.

В.В. Устинов начал свою научную деятельность в Институте физики металлов, поступив в 1971 году в очную аспирантуру после окончания с отличием Уральского госуниверситета. В 1975 году защитил кандидатскую диссертацию на тему: «Влияние поверхностного рассеяния электронов проводимости на электромагнитные свойства металлов» В 1986 году защитил докторскую диссертацию «Поверхностные эффекты в кинетике и спиновой динамике электронов проводимости в металлах», возглавил лабораторию электрических явлений Института физики металлов и стал заместителем директора института по научным вопросам. В 1992 году получил ученое звание профессора. В 1997 году избран членом-корреспондентом РАН, в 2008 году – действительным членом РАН по Отделению нанотехнологий и информационных технологий. В 1998 году был избран на должность директора Института физики металлов УрО РАН.

В настоящее время  В.В. Устинов является признанным специалистом в области физики конденсированного состояния вещества, лидером отечественной научной школы по наноспинтронике. Разработав теоретические основы поверхностных и размерных эффектов в спин-электронных транспортных явлениях в металлах, обеспечил становление и успешное развитие в России новой перспективной области физической кинетики – спинтроники металлических наноструктур. Он автор более 250 научных работ и 4 патентов, в том числе за последние 5 лет – более 50 научных статей и 2 патентов. В.В. Устинов входит в число наиболее цитируемых активных российских ученых, индекс цитирования которых за последние семь лет превышает 100. Основное направление его научной деятельности – изучение поверхностных и размерных эффектов в кинетике и спиновой динамике электронов проводимости в металлах и металлических магнитных наноструктурах. В.В. Устинов внес основополагающий вклад в разработку фундаментальных основ квантовой кинетики электронов проводимости в приповерхностных слоях металлов. Созданная им теория, базирующаяся на оригинальной концепции вывода кинетических уравнений и граничных условий к ним для металлов с реальной поверхностью, обеспечила исследованиям поверхностных и размерных эффектов в металлах качественно новый уровень. В работах  В.В. Устинова решена актуальная задача описания многоканального отражения от поверхности металлического кристалла носителей заряда со сложным законом дисперсии, получены общие граничные условия, описывающие этот процесс, проанализировано поведение вероятностей поверхностных процессов переброса и выявлены особенности их проявления в высокочастотных свойствах металлов; обнаружен и исследован новый механизм проникновения электромагнитного поля в металл при низких температурах, имеющий квантовую природу и связанный с интерференцией падающих на поверхность металла и отраженных от нее электронов.

Работы В.В. Устинова по теории поверхностной магнитной релаксации электронов в металлах, содержащие последовательный квантово-механический вывод граничных условий для спиновой функции распределения и плотности намагниченности электронов, а также описание основных поверхностных механизмов переворота спина, включая рассеяние на неравновесной системе поверхностных магнитных примесей, составили фундамент для построения теории спинового резонанса электронов проводимости в металлических пленках. Эта теория применена им для целенаправленной постановки экспериментов по изучению поверхностной магнитной релаксации в одно- и двухслойных металлических образцах.

Для деятельности В.В. Устинова характерна разносторонность научных интересов и тесная связь теоретических работ с экспериментальными исследованиями. Он успешно сочетает свободное владение математическим аппаратом теории твердого тела с детальным знанием низкотемпературного эксперимента, особенностей магнитных резонансных методов и современных сверхвысоковакуумных технологий получения наноструктур.

В.В. Устинов является инициатором постановки в Институте физики металлов УрО РАН работ по молекулярно-лучевой эпитаксии магнитных металлических наногетероструктур с гигантским магнитосопротивлением, признанные лидерскими в России в этой области спинтроники. Им и под его непосредственным руководством проведено комплексное теоретическое и экспериментальное исследование свойств выращенных методом молекулярно-лучевой эпитаксии многослойных металлических магнитных наноструктур, направленное на выяснение природы и механизмов формирования гигантских аномалий их магнитотранспортных свойств, а также на поиск новых эффектов, связанных с существованием специфического межслойного магнитного упорядочения и сильной спиновой зависимости процессов рассеяния носителей заряда. Выращены высокосовершенные сверхрешетки с неколлинеарным межслойным упорядочением и показана принципиальная возможность управления величиной угла между векторами намагниченностей слоев, что может послужить основой атомного конструирования металлических мультислоев с заданными магнитными и магнитотранспортными свойствами. Разработана единая квазиклассическая теория эффекта гигантского магнитосопротивления в металлических сверхрешетках для случаев протекания электрического тока как в плоскости слоев, так и перпендикулярно плоскости сверхрешетки, построена теория высокочастотных (в том числе магниторезонансных и магнитоупругих) свойств металлических свеpхpешеток. Синтезированы обладающие гигантским ступенчатым магнитосопротивлением многослойные металлические наногетероструктуры – многопозиционные спиновые клапаны, перспективные как материалы для логических устройств обработки информации. Созданные за последние 5 лет в рамках государственного заказа Роснауки и защищенные патентами РФ высокотехнологичные разработки: широкодиапазонные магнитные сенсоры на эффекте гигантского магнитосопротивления, спин-инжекционный мазер на электронах проводимости, работающий в терагерцовом диапазоне и перестраиваемый по частоте магнитным полем, переданы в для организации производства в НПО Автоматика (г. Екатеринбург). В 2008 г. работы по созданию спинового инжекционного мазера вошли в отчетный доклад Президента РАН Правительству РФ как одно из важнейших достижений академии наук.

Под руководством В.В. Устинова успешно выполнялись и выполняются работы по программам Президиума РАН, ОФН РАН, Отделения нанотехнологий и информационных технологий РАН, Федеральным целевым научно-техническим программам. Научная деятельность В.В. Устинова и коллектива возглавляемой им научной школы поддерживается также грантами РФФИ, Областной Программы по развитию нанотехнологий, международных научных фондов, Президентской программы поддержки ведущих научных школ России. А институт в целом, за последние 5 лет успешно работал по более чем 800 проектам, госконтрактам, программах, хозяйственным договорам. В результате выполнения данных работ были решены многие фундаментальные проблемы физики конденсированного состояния, созданы новые материалы, новые технологии и приборы, защищенные 24 патентами РФ.

В.В. Устинов имеет большой опыт международных научных контактов, является членом Американского физического общества (с 1996 г.) и Международного общества исследования материалов (с 1995 г.). Он не только активно участвует в работе международных симпозиумов, но также и в их организации как член, сопредседатель и председатель организационных и консультативных комитетов. За последние 5 лет на научных международных и российских конференциях и совещаниях им были представлены десятки докладов, в том числе – 14 приглашенных.

В.В. Устинов  успешно сочетает активную научную работу с колоссальной по объему научно-организационной и педагогической деятельностью: председатель ученого совета института, член Объединенного ученого совета УрО РАН по физико-техническим наукам, член Президиума УрО РАН (с 1998 г.), член Бюро Совета директоров РАН (с 2001 г.), член Комиссии по магнетизму Международного союза чистой и прикладной физики – IUPAP (1999 – 2005), член Редакционной коллегии международного научного журнала «Journal of Magnetism and Magnetic Materials» (с 1999 г.), член Комиссии РАН по нанотехнологиям (с 2007 г.), главный редактор академического журнала «Физика металлов и металловедение» (с 1999 г.), председатель Диссертационного совета Д 004.003.01 при ИФМ УрО РАН. В.В. Устиновым прочитаны оригинальные курсы лекций по наноэлектронике в Уральском государственном техническом университете, им подготовлены 12 кандидатов и 2 доктора физико-математических наук. Работа института дважды за последние 10 лет проверялась Комиссиями Российской академии наук и дважды получала высокую оценку. Несомненно, что под руководством В.В. Устинова институт за последние годы вышел на новый уровень своего развития. Награжден Почетной грамотой РАН и профсоюза работников РАН (1999), Законодательного собрания Свердловской области (1999), дипломом Европейского Общества исследования материалов и Орденом Дружбы (2002).