Круг научных интересов Френкеля необычайно широк: электронная теория твёрдых тел, физика конденсированного состояния и физика атомного ядра, общие вопросы квантовой механики и электродинамики, астрофизика, гео– и биофизика.
Начиная с 1922 года Френкель публиковал буквально каждый год новую книгу. Он стал автором первого курса теоретической физики в СССР. Многие студенты в СССР и за рубежом изучали физику по этому курсу. Он был избран членом-корреспондентом Академии наук СССР в 1929 году. Некоторое время (1930 год) он работал по приглашению Миннесотского университета в США.
В 1931 и 1936 годах опубликовал работы, в которых предсказал существование экситонов в полупроводниках, ввёл сам термин экситоны, и разработал для него теорию.
В 1927 году применил представление о волнах де Бройля к движению свободных электронов в металлах и объяснил относительно большую «прозрачность» металлических кристаллов для электронов проводимости, зависимость электропроводности от температуры и наличия примесей и других несовершенств кристаллической решётки. В 1928 году, применив принцип Паули к электронному газу, построил теорию самопроизвольной намагниченности ферромагнетиков (так называемую модель на основе коллективизированных электронов), предложил теорию белых карликов и определил силы сцепления в твёрдых телах. В 1930 году совместно с Я.Г. Дорфманом теоретически обосновал разбиение ферромагнетика на домены. В 1931 году построил теорию поглощения света твёрдыми диэлектриками и ввёл понятие экситона.
Френкель – один из создателей современной картины реального кристалла; он ввёл представление о дефектах кристаллической решётки («дефекты по Френкелю»), разработал теорию подвижных дислокаций (1938 год).
С 1924 года Френкель занимался построением кинетической теории жидкостей; его работы в этой области завершились монографией «Кинетическая теория жидкостей» (Сталинская премии в 1947 году). Он разработал теорию обычного и ориентационного плавления, вскрыл присущие жидкостям элементы твёрдости, развил молекулярную теорию текучести твёрдых тел, теорию диффузии и вязкости. В 1936–1937 годах Френкель ввёл представление о температуре атомных ядер и разработал статистическую теорию тяжёлых ядер, а в 1939 году развил электрокапиллярную теорию тяжёлых ядер (капельная модель ядра Бора – Френкеля) и предсказал явление их спонтанного деления. В 1946 году он объяснил явление спекания металлических порошков, что явилось теоретической основой порошковой металлургии.
Профессор кафедры физики Ленинградского института точной механики и оптики в 1947–1950 годах. Является одним из основоположников физического образования и создателей инженерно-физического факультета ЛИТМО.
Награжден орденом Трудового Красного Знамени.
Ученый скончался 23 января 1952 года в Ленинграде.
Харитон Юлий Борисович
1904–1996
российский физик-теоретик и физик-химик
Юлий Борисович Харитон родился в Петербурге 27 февраля 1904 года в еврейской семье. Дед, Иосиф Давидович Харитон, был купцом первой гильдии в Феодосии. Отец, Борис Осипович Харитон, был известным журналистом, высланным из СССР в 1922 году, после присоединения Латвии к СССР в 1940 году был осуждён на 7 лет лагерей и умер двумя годами позже. Мать, Мирра Яковлевна Буровская (1877–1947), была актрисой. Родители развелись в 1907 году, когда Юлий был ребёнком, его мать в 1913 году вторично вышла замуж за психоаналитика Марка Эйтингона и уехала в Германию, оттуда в 1933 году в Палестину. Борис Осипович воспитывал сына сам.
В 1919 году Юлий окончил среднюю школу и в 1920 году поступил в Политехнический институт. Юлий жил в центре Петрограда, а институт был на окраине. Нередко студент Харитон добирался до Политехнического пешком – а это восемь километров. Харитон вспоминал: «Мне повезло, я попал в тот поток, где курс физики читал Абрам Федорович Иоффе. Прослушав две-три его лекции, я понял, что самое интересное – не электротехника, которой я в то время увлекался, а физика… Я перешел на другой факультет. Мне досталась тема: работы Резерфорда в области строения атома». В 1921 году студент Харитон начинает работать в Физико-технологическом институте в лаборатории Н.Н. Семенова. Одной из первых научных работ юного исследователя стало изучение конденсации металлических паров на поверхности. В 1925 году Юлий закончил физико-математический факультет, как говорится в автобиографии, «со званием инженера-физика». Спустя год молодой специалист едет в научную командировку в Кембридж. Он два года работает под руководством Э. Резерфорда и Д. Чедвика и в 1928 году защищает там докторскую диссертацию на тему «О счете сцинтилляций, производимых альфа-частицами».
Вернувшись на родину, Харитон приступает к систематической работе над вопросами теории взрывчатых веществ. Он организует лабораторию взрывчатых веществ, где и проводит свои исследования с 1931 по 1946 год. До Харитона ученые изучали эту группу веществ либо с точки зрения химического состава и технологии их производства, либо исходя из их разрушительного действия. Харитон затронул вопрос о превращения холодного взрывчатого вещества в горячие продукты взрыва. Он выбрал очень сложную тему: изучение взрывчатых веществ, которые нужны были и военным, и разработчикам новых месторождений, и строителям мощных гидроэлектростанций. Харитон установил закон возможности детонации: время химической реакции в детонационной волне должно быть меньше времени разлета сжатого вещества. А для времени разлета легко можно дать простую оценку, поделив диаметр заряда на скорость детонации. Из этого фундаментального закона вытекало важное следствие: одно и то же вещество, взятое в виде тонкого цилиндра, окажется пассивным, но в большой массе может взорваться. Юлий Борисович первым сформулировал основной принцип, применимый и к взрыву: химическую реакцию нужно рассматривать как процесс, протекающий во времени, а не как мгновенный скачок из начального в конечное состояние. Все исследователи до него рассматривали взрыв именно как скачок, абстрагируясь от кинетики химической реакции.
В 1935 году присвоено звание доктора физико-математических наук (по совокупности работ).
В 1939–1940 годах совместно с Яковом Зельдовичем Харитон выполнил цикл работ по цепному распаду урана. Эти работы были «внеплановыми», физики трудились вечерами. Конечно, тогда они не думали о бомбах, и нейтронно-ядерные цепные реакции казались им красивой, но отвлеченной областью физики. От этих работ остался в силе основной вывод: реакция не идет в металлическом уране, в окиси урана, в смесях урана с обычной водой, здесь нужно обогащение урана легким изотопом. В этой связи большое значение приобрела работа Харитона, проведенная им в 1937 году, установившая закономерности разделения изотопов путем центрифугирования.
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});