Летохов, Владилен Степанович

Владилен Степанович Летохов
Место рождения	Тайшет, Иркутская область, СССР
Научная сфера	физика
Место работы	ФИАН, ИСАН, МФТИ
Альма-матер	МФТИ
Учёная степень	доктор физико-математических наук (1970)
Учёное звание	профессор
Научный руководитель	Н.Г. Басов
Награды и премии	Премия имени Д. С. Рождественского (2001)

Владилен Степанович Летохов (10 ноября 1939 год, Тайшет — 21 марта 2009) — советский и российский физик-теоретик, пионер лазерной физики, в частности — метода лазерного охлаждения атомов. Доктор физико-математических наук (1970), профессор. Автор более 850 статей и 17 монографий, наиболее цитируемый советский учёный во всех областях науки за период 1973—1988 годов.

Биография

Родился в Тайшете (Иркутская область). В 1963 году окончил Московский физико-технический институт и поступил в аспирантуру ФИАН, где работал в 1963—1970 годах под руководством академика Басова. В 1970 году по приглашению Мандельштама перешёл в Институт спектроскопии АН СССР, руководил отделом лазерной спектроскопии, занимал должность заместителя директора. Одновременно с 1972 года являлся профессором МФТИ.

Среди учеников — 60 кандидатов и 12 докторов наук.

Научная деятельность

Проф. Летохов внес существенный вклад в различные области лазерной физики и ее применения, включая лазерную спектроскопию, лазерное управление движением атомов, фотоселективную многофотонную химию, применение лазеров в ядерной физике и биомедицине, нанооптику и астрофизическую спектроскопию. Его ключевые научные достижения кратко описаны ниже.

В области лазерной спектроскопии В.С. Летохов выполнил пионерские работы по спектроскопии насыщения, предложил и реализовал резонансную ионизационную спектроскопию (RIS), включая лазерное обнаружение одиночных атомов со многими приложениями в аналитике, исследование высоковозбужденных состояний редких атомов. Им и его коллегами выполнены первые эксперименты по детектированию молекул с помощью метода RIS и метода многофотонной ионизации с резонансным усилением (REMPI) с масс-спектрометрией. Кроме того, предложена флуоресцентная спектроскопия фотонного всплеска (photon-burst spectroscopy) для обнаружения одиночных атомов и очень редких изотопов), а также фотоакустическая и фототермическая спектроскопия в сочетании с газовой хроматографией и оптоакустической томографией пространственно-неоднородных сред. Методы сверхбыстрой спектроскопии использовались также для изучения процессов сверхбыстрой релаксации в высокотемпературных сверхпроводниках и фуллеренах.

В.С. Летохов получил также ключевые результаты в области лазерной спектроскопии с субволновым пространственным разрешением. Он предложил, затем в течение 20 лет убеждал других и, наконец, в своей лаборатории экспериментально реализовал лазерную резонансную фотоэлектронную микроскопию с пространственным разрешением около 30 нм и лазерную резонансную фотоионную микроскопию с разрешением около 5 нм. Кроме того, им был предложен новый тип сканирующей оптической микроскопии с нанометровым пространственным разрешением, основанный на резонансном возбуждении флуоресценции из одноатомного возбужденного центра.

В области лазерного управления движением атомов В.С.Летохов с сотрудниками выполнил в 1968 и 1973 гг. пионерские работы по захвату (каналированию) атомов с помощью градиентной дипольной силы, предложил т.н. «оптические решетки» (optical lattices, molasses), и ввел определение допплеровского предела для лазерного охлаждения атомов. Впервые также были проведены эксперименты в 1979 г. по охлаждению и монохроматизации, коллимации и отражению атомного пучка с помощью лазерного излучения. Впервые было предложено использовать резонатор, подобный резонатору лазера,  для ансамбля атомов с высоким вырождением и резкой фокусировкой (до ангстрема) атомного пучка. Несомненно, В.Л.Летохов и его группа внесли решающий вклад в формирование новой области исследований в области атомной лазерной физики, в частности, атомной оптики.

В области селективного взаимодействия лазерного излучения с веществом В.С. Летоховым изучено резонансное взаимодействие лазерного излучения с атомами и молекулами. Он с коллегами предложил, открыл и разработал новую область исследований, имеющих принципиальное значение — фотоселективную многофотонную химию. В этой области ими были выполнены пионерские работы, приведшие к созданию резонансной ступенчатой ​​ионизационной спектроскопии и новой технологии лазерного разделения изотопов. Была предложена и успешно продемонстрирована многофотонная резонансная ионизация молекул (REMPI) в масс-спектрометрии. Сегодня этот метод играет исключительно важную роль в исследовании молекулярной динамики с помощью молекулярных пучков и т.д. В.С. Летохов впервые объединил идею фотоселективного возбуждения колебательных состояний молекул с последующим возбуждением реактивных электронных состояний. В настоящее время фотоселективная многофотонная химия является одним из самых мощных инструментов фотохимии. В.С. Летохов выступил соавтором пионерских работ, в которых было обнаружено явление многофотонного фотоселективного (изотопически-селективного) колебательного фотовозбуждения и фотодиссоциации многоатомных молекул мощным импульсом ИК-лазера. Эти и последующие работы привели к новой области исследований: многофотонной ИК-лазерной фотофизике и фотохимии молекул в основном электронном состоянии, а также к разработке нового метода разделения изотопов ИК-излучением, который был реализован на промышленном уровне.

В.С. Летохов также занимался исследованиями лазеров с сильно разупорядоченной средой усиления (random lasers) нанооптики, нанофотоники и наноплазмоники, а в последние годы — изучением лазерных эффектов в атмосферах звезд, которые он предсказал в начале своей карьеры.

Работы Летохова не только сохраняют актуальность в настоящее время, но и определяют развитие многих научных направлений.Идея и исследования Летохова послужили основой для работ Чу, Коэна-Таннуджи и Филлипса по лазерным методам охлаждения атомов, за которые они получили в 1997 году Нобелевскую премию по физике.

Со-редактор и член редколлегии научных журналов

• Со-редактор: Серия монографий: Laser Science and Technology (Harwood Academic Publ) ed. by V.S.Letokhov, C.V.Shank, Y.R.Shen, and H.Walther (вышло 20 томов).
• Со-редактор: Lasers in the Life Sciences (1986-2009)
• Со-редактор: Laser Chemistry (1982-2009)
• Со-редактор: Nonlinear Optics (1991-2009)
• Вестник Российской академии наук
• Журнал экспериментальной и теоретической физики (ЖЭТФ) (1980-1982)
• Квантовая электроника (1974-2009)
• Optics Communications (1976-2009)
• Optics Letters (1977, 1979-1980, 1982-1986, 1988-1990)
• Comments on Atomic and Molecular Physics (1977-2009)
• Journal of Modern Optics (part “Optics Acta”) (1986-2009)
• Chemical Physics (1981-2009)
• Chemical Physics Letters (1991-2009)
• Nuovo Cimento B (1977-1982)
• Nuovo Cimento D и Р (1995-2009)
• Chinese Journal of Lasers (1989-1997)
• Applied Physics B (1980-1992)
• Laser Focus (1971-1982)
• Spectrochimica Acta B
• Journal of Applied Spectroscopy
• Heralds of the Russian Academy of Sciences

Награды

• Ленинская премия (совместно с В. П. Чеботаевым, за 1978 год) — за цикл работ по нелинейным узким резонансам в оптике и их применению
• Почётная медаль в честь 600-летнего юбилея Гейдельбергского университета (Германия) (1986)
• Премия в области квантовой электроники и оптики Европейского физического общества (1998) за пионерский вклад в изучение физике взаимодействия лазерного излучения с веществом, включая атомную оптику, лазерное охлаждение атомов, лазерную химию и методы лазерной аналитической спектроскопии
• Государственная премия России (в составе группы, за 2002 год) - за цикл работ «Физико-технические основы лазерного разделения изотопов методом селективной многофотонной диссоциации молекул»
• Премия имени Д. С. Рождественского (совместно с В. И. Балыкиным, за 2001 год) — за цикл работ «Лазерное охлаждение и пленение атомов»
• Грант Эрландера (Швеция) (2000)
• Почётный гражданин Троицка (2000)
• Почётный профессор Эколь Нормаль (Франция), университетов Аризоны, Беркли и Айовы (США), Лундского университета (Швеция)
• Почётный член Американского оптического общества (OSA, США, 1977)
• Внешний член Общества Макса Планка (Германия, 1989)
• Член Европейской академии искусств и наук (1996)
• Почётный член всемирного инновационного фонда (2000)
• Член Европейской академии (2002)
• Член общества Лейбница (Германия, 2003)

Память

• В 2011 г. Оптическим обществом имени Рождественского учреждена Медаль Летохова, которая присуждается ежегодно молодым учёным за новаторские работы в лазерной физике, нелинейной оптике и их приложениям.
• В 2018 г. Европейское физическое общество (EPS) учредило свою высшую награду — премию EPS имени Владилена Летохова (EPS Vladilen Letokhov award) за исключительные достижения в области взаимодействии лазерного излучения с веществом, чтобы признать его выдающийся вклад в развитие лазерной физики, в частности спектроскопии атомов и молекул, лазерной манипуляции атомами и изучение процессов в сильных полях. Медаль вручается каждый нечетный год на крупной Европейской конференции. Приз состоит из медали, сертификата и денежной премии, которая в настоящее время установлена в размере 5000 евро.
• Пионерские работы Проф. Летохова были отмечены в 2018 г. при присуждении Институту спектроскопии РАН (ИСАН) знака отличия Европейского физического общества — EPS Historic Site, на памятной доске которого указано, что «здесь в творческой атмосфере группа молодых исследователей, возглавляемая Владиленом Летоховым, выполнила первые в мире эксперименты по лазерному захвату и охлаждению атомов, что привело к созданию новых направлений в физике, а также пионерские эксперименты по лазерному разделению изотопов с использованием методов селективного лазерного возбуждения атомов и молекул, что привело к созданию новой области лазерной химии.»
• По постановлению президиума Российской академии наук №181 от 14.09.2010г. в ИСАН установлена мемориальная доска «В.С.Летохов ИСАН 1970-2009» и сохранен кабинет Летохова как мемориальный кабинет.

Публикации

1. Статьи В. С. Летохова в журнале УФН
2. В.С. Летохов, В.П. Чеботаев, Принципы нелинейной лазерной спектроскопии (М.: Наука, 1975), 279 с.
3. V.S. Letokhov, Laser-Spectroskopie (Berlin: Verlag, 1977), 221 pp.
4. V.S. Letokhov,  V.P. Chebotayev, Nonlinear Laser Spectroscopy (Berlin: Springer, 1977), 466 pp., ISBN 978-3-662-13487-0.
5. В.С. Летохов, Н.Д. Устинов, Мощные лазеры и их применение (Москва: Советское радио, 1980), 112 с. V.S. Letokhov, N.D. Ustinov, Powerful Lasers and their Applications (New York: Harwood Acad. Publ., 1983), 128 pp. (перевод с русского издания)
6. V.S. Letokhov, Nonlinear Laser Chemistry. Multiple-Photon Excitation (Springer Series in Chemical Physics vol 22) (Berlin: Springer, 1983), 417 pp., ISBN 978-3-642-87646-2.
7. В.С. Летохов,  Нелинейные селективные фотопроцессы в атомах и молекулах (Москва: Наука, 1983), 408 с.
8. Е.П. Велихов, В.Ю. Баранов, В.С. Летохов, Е.А. Рябов, А.Н. Старостин, Импульсные CO2-лазеры и их применение для разделения изотопов (Москва: Наука, 1983), 304 с.
9. V.N. Bagratashvili, V.S. Letokhov, A.A. Makarov, and E.A. Ryabov, Multiple Photon Infrared Laser Photophysics and Photochemistry (New York: Harwood Acad. Publ., 1986),  512 pp.
10. В.П. Жаров, В.С. Летохов, Лазерная оптико-акустическая спектроскопия (Москва: Наука, 1984), 320 с. V.P. Zharov, V.S. Letokhov, Laser Optoacoustical Spectroscopy (Springer Series in Optical Sciences vol 37) (Berlin: Springer, 1986), 327 pp., ISBN 978-3-540-39492-1. (перевод с русского издания)
11. В.С. Летохов. Лазерная фотоионизационная спектроскопия (Москва: Наука, 1987), 317 с. V.S. Letokhov, Laser Photoionization Spectroscopy (New York: Academic Press), 353 pp., 978-0-124-31605-8. (перевод с русского издания)
12. В.С. Летохов, Ю.А. Матвеев, А.В. Шарков и др. Лазерная пикосекундная спектроскопия и фотохимия биомолекул. — М.: Наука, 1987.
13. В.Г. Миногин, В.С. Летохов,  Давление лазерного излучения на атомы (Москва: Физматгиз, 1986) 222 с. V.G. Minogin, V.S. Letokhov, Laser Light Pressure on Atoms (New York: Gordon and Breach, 1987) 248 pp., ISBN 2-88124-080-1. (перевод с русского издания)
14. В.С. Летохов, В.П. Чеботаев, Нелинейная лазерная спектроскопия сверхвысокого разрешения (Москва: Наука. 1990), 512 с.
15. V.I. Balykin, V.S. Letokhov,  Atom Optics with Laser Light (New York: Harwood Acad. Publ., 1995) 115 pp., ISBN 3-7186-5697-3.
16. V.S. Letokhov, Laser Control of Atoms and Molecules (Oxford: Oxford University Press, 2007) 320 pp, ISBN 978-0-19-852816-6.
17. V.S. Letokhov, From Siberia to Laser Science (Dalla Siberia alla Scienza del Laser) (Rome: Di Renzo Editore, 2008), 125 pp.
18. V.S. Letokhov, S. Johansson,  Astrophysical Lasers (Oxford: Oxford University Press, 2009), 252 pp, ISBN 978-0-19-954827-9.
19. В. Н. Баграташвили, В. С. Летохов, А. А. Макаров, Е. А. Рябов. Многофотонные процессы в молекулах в ИК лазерном поле. Часть I. Москва. ВИНИТИ, 1980. Часть II. Москва. ВИНИТИ, 1981.

Ссылки

• Curriculum Vitae of Prof. Vladilen S. Letokhov (англ.)
• Эта Карина включила космический гиперболоид
• Профессор Владилен Летохов: военные лазеры — мифы и правда (недоступная ссылка)
• «Реформа науки опоздала на четверть века», Владилен Летохов
• The scientific career of V S Letokhov
• [1]
• Летохов: Главное не попасть в «чужую колею»

Литература

• Памяти В.С. Летохова. // «Троицкий вариант». — 1 апреля 2009. — № 6 (25N). — С. 12. Архивировано 21 мая 2009 года.
• Физик В. С. Летохов — жизнь в науке / Под ред. Е. Рябова, Т. Кару, В. Балыкина. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2012. — 260 с. — ISBN 978-5-9221-1372-4.