Исследовалась эта соль пока мало, и было только известно, что она дает очень большие величины диэлектрической постоянной, причем при повторении опытов – разные.
Однажды, в конце 1929 года, когда А. Ф. Иоффе, профессор Н. Н. Андреев и И. В. Курчатов уточняли планы работ на будущее, зашла речь и о загадочных кристаллах.
– Пока достоверно известно лишь то, – хитровато поглядывая на собеседников, заметил Иоффе, – что эта соль примешивается к слабительному. Но никто из принимавших такие порошки понятия не имеет о природе ее электрических свойств.
И. В. Курчатов вызвался взяться за исследование странного диэлектрика и тут же получил добро от старших товарищей.
В марте 1930 года И. В. Курчатов и П. П. Кобеко предприняли широкое изучение диэлектрических свойств кристаллов сегнетовой соли.
Кристаллы выделяли из водных растворов в несколько приемов. Чтобы получить кристаллы в 20—30 кубических сантиметров, надо было выпарить 300 кубических сантиметров воды, а на это уходило двое суток. Еще больше времени требовалось для получения таких же кристаллов охлаждением насыщенного раствора – до шести суток. Между тем экспериментаторам нужны были образцы гораздо больших размеров, а их пока получить не удавалось.
Игорь Васильевич заинтересовал странностями сегнетовой соли кристаллографов.
«По ходу работ нам были необходимы очень большие кристаллы объемом до 300—500 см^3, – писал И. В. Курчатов, – такого рода кристаллы изготовлялись в кристаллизационной лаборатории Ленинградского физико-технического института по методу профессора Шубникова».
Участие в работе А. В. Шубникова – патриарха советской кристаллографии – помогло получить высококачественные сегнетовые образцы.
Обратившись к трудам исследователей, уже ставивших опыты с сегнетовой солью, Курчатов и Кобеко особое внимание обратили и на работы Валашека. Валашек определил величину диэлектрической постоянной этой соли при нулевой температуре. По его данным она составляла 1300 единиц, между тем, как правило, для твердых диэлектриков диэлектрическая постоянная колеблется в пределах от 2,5 до 15.Валашек по-разному объяснял столь необычный результат. Одну из причин он видел в высоковольтной поляризации, то есть неравномерном распределении поляризации внутри диэлектрика. Но прав ли Валашек? Ведь высоковольтная поляризация наблюдается во многих веществах: кальцитах, кварце, каменной соли, уже изученных Иоффе, Лукирским, Вальтером, самим Курчатовым... Почему же именно в сегнетовой соли она дает такой взлет диэлектрической постоянной?
«Теоретические представления Валашека не являются ни убедительными, ни единственно возможными...» – записали по этому поводу Курчатов и Кобеко.
Постепенно они пришли к мысли о совершенно новой природе явления. Но прежде чем попытаться объяснить эту природу, надо было убедиться, что диэлектрическая постоянная сегнетовой соли действительно составляет во много раз большую величину, чем у обычных диэлектриков. Попробовали ее измерить и натолкнулись на парадокс – сколько кристаллов, столько и величин диэлектрической постоянной!
Наконец стало ясно: кристаллы, долго лежавшие на воздухе, давали меньшие значения диэлектрической постоянной, чем только что полученные после кристаллизации; величина поляризации зависела от влажности воздуха и т. п.
Чтобы сохранить кристалл в хорошем состоянии и избежать влияния поверхностных токов, поместили образец в стеклянную трубку, хорошо замазанную с концов. Игорь Васильевич предложил использовать для измерений количества электричества не баллистический гальванометр, как делали все исследователи до них, а электрометр, благодаря чему повысилась чувствительность схемы.
Но и после этого измерения давали каждый раз другую величину диэлектрической постоянной.
– Да-а, крепкий орешек, – заметил Игорь Васильевич, когда они закончили очередную серию опытов. Но вид у него был оживленный. Ему даже нравилось, что секрет сегнетовой соли не сразу раскрывался.
Как-то Курчатова вызвал к себе Иоффе.
Игорь Васильевич оторвал взгляд от схемы, молча постоял минуту-другую, вздохнул (видимо, ему жаль было прерывать ход мысли) и, уходя из лаборатории, напомнил Павлу Павловичу:
– Думайте думайте, как быть дальше...
Абрам Федорович встретил его довольный, прямо сияющий.
– Я очень рад, – сказал он, поднимаясь из кресла, – что, наконец, дошла очередь до вас. Двадцать человек мы уже пропустили через заграничные храмы науки. Есть вакансия на поездку в Англию, в Кембридж.Кирилл Синельников вернулся, и не один, – Абрам Федорович сделал многозначительную паузу, – с женой-англичанкой. Чтоб не обижать наших невест, мы теперь решили посылать только женатых, – с обычной своей хитроватой улыбкой продолжал он, – решено начать с вас.
– Мне сейчас ехать некогда, – не поддаваясь веселому настроению, ответил Курчатов.
– Да вы в своем уме, друг мой? – пригрозил уже посерьезневший Абрам Федорович.
– Как-нибудь позже, а сейчас никак не могу, сами знаете, только-только прикоснулись к сегнетовым кристаллам.
– Сегнетовые кристаллы от вас не уйдут, а поехать за границу, может, и непредставится случай, – по инерции продолжал уговаривать Абрам Федорович, хотя понимал, что отказ Курчатова окончательный.
...Так и не довелось Игорю Васильевичу учиться за границей. Все ему было некогда.


Подозрения оправдываются

Среди возможных причин, вызывающих разнобой в результатах измерения диэлектрической постоянной сегнетовой соли, подозрение пало на воздушный зазор между электродами и диэлектриком.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75