Северный Казахстан

Сейчас Рустам живёт в Америке, работает научным сотрудником в лаборатории лазерной спектроскопии и квантовой оптики профессора Хэбина Ли в Университете Майами!

Как простому парню из Северного Казахстана удалось достичь таких высот в науке и жизни, мы узнали у самого Рустама Гатамова.

Символично, что этот материал выходит накануне Дня учителя, ведь, как признаётся гость нашей редакции: чуть ли не 100 процентов его успеха – это заслуга его родителей, которые поставили цель дать лучшее образование сыну, и учителей.

«Своим учителям – сильнейшим предметникам нашего города – я не устаю говорить «спасибо». Талантливые и неравнодушные учителя могут настолько увлечь своего ученика, что наука становится делом его жизни. Только совместная работа родителей, учителей и учащегося даёт хорошие результаты», - считает доктор Гатамов.

Рустам Гатамов родился 28 октября 1992 года в Петропавловске. Обычный мальчишка. «Зубрилой-ботаником» Рустам никогда не был, с детства занимался спортом, и спорт в его жизни занимал и занимает не менее важное место, чем учёба и наука.

«У меня ведь с детства не было никакой тяги к точным наукам. Семья у меня гуманитарная: папа – учитель истории, мама – учитель русского языка и литературы. И мама со мной занималась с раннего детства: как только я начал разговаривать, мы учили с ней стихотворения – сначала коротенькие детские, потом длинные, по нескольку страниц, и она этим отлично натренировала мне память. Поэтому всё, что связано с гуманитарными предметами, мне легко давалось, я всё быстро запоминал. Мне нравились английский язык, история, до 10 класса участвовал в олимпиадах по этим предметам, занимал призовые места», - рассказывает Рустам.

Он вспоминает, что родители - Мушфиг и Светлана Гатамовы – не только занимались с ним сами, но и с детства вкладывались в образование. Рустам постоянно занимался индивидуально с учителями.

«Сначала я учился во Втором лицее, было такое учебное заведение в Петропавловске. В шестом перевёлся в гимназию «Бэст». Занимался углубленно английским языком с учителем Натальей Александровной Лосяковой, историей - с учителем Людмилой Владимировной Трифоновой. А потом школьный учитель физики Александр Рафаэльевич Рамазанов развил у меня интерес к физике и математике», - делится Рустам.

Он вспоминает, что интерес пришёл не сразу, и достаточно долго он математику вообще не понимал. Казалось, что в ней какие-то искусственные правила и невольно возникали мысли – да зачем это вообще всё надо. С восьмого класса Рустам, чтобы подтянуться и успевать хотя бы по школьной программе, начал заниматься физикой с Александром Рафаэльевичем Рамазановым а с конца 10 класса - математикой с учителем Владимиром Ивановичем Калашниковым.

«А потом у меня просто переворот сознания произошёл. Как будто озарение случилось. Я не просто полюбил физику и математику. Мне нравилось именно понимать, как работают вещи вокруг, суть явлений, откуда получается тот или иной результат. Не просто брать формулы и использовать, а я научился их выводить, понимал – откуда берётся та или иная формула и как к ней пришли. И теоремы я именно понимал – почему и как они были доказаны, почему какой-то факт является истинным. Будто бы шёл по стопам учёных прошлого и постигал, как они приходили к таким вводам. И главное - я понял, что мне нравится и хочется заниматься наукой. В 11 классе я уже готовился к поступлению на физический факультет», - рассказывает Рустам.

А ещё в 11 классе «гуманитарий» Гатамов занял третье место на городской олимпиаде по физике и получил диплом второй степени на международной олимпиаде по физике «Будущее Сибири», которую проводил Новосибирский государственный университет в городе Новосибирске. В результате Рустам получил грант на бесплатное обучение на физфаке НГУ.

Однако Рустам сделал другой выбор - окончив гимназию «Бэст» со знаком отличия «Алтын Белгi» в 2010 году, он поступил на физический факультет Назарбаев Университета, был в первом потоке поступивших.

Рустам вспоминает, что и в вузе ему встретились сильные педагоги. К примеру, несколько предметов у него вёл профессор Борис Файн – специалист в области термодинамики и статистической физики. Примечательно, что свою докторскую работу Борис Файн готовил под руководством нобелевского лауреата 2003 года по физике Энтони Леггетта в Иллинойском университете в Урбана-Шампейне.

«В 2015 году я получил степень бакалавра по физике, защитив бакалаврскую диссертацию «Оценка релятивистской поправки с использованием вариационных вычислений с явно коррелированными гауссианами» («Evaluation of mass-velocity relativistic correction in variational calculations with explicitly correlated Gaussians») под руководством профессора физики Назарбаев Университета Сергия Бубина, учёного с мировой известностью в области вычислительной атомно-молекулярной физики и физики твердого тела», - вспоминает Рустам.

После этого Гатамов подал документы в аспирантуру нескольких университетов, и его готовы были принять сразу два американских университета.

В 2015 году он поступил в аспирантуру физического факультета Университета Вандербильт в городе Нэшвилл штата Теннесси, США. Занимался экспериментальными исследованиями в областях лазерной спектроскопии, оптики и физики твердого тела под руководством профессора Нормана Толка. Внес вклад в проведение систематических исследований линейных оптических и упругих свойств имплантированных полупроводников арсенида галлия GaAs и фосфида галлия GaP, имеющие большое значение для приложений в оптоэлектронике.

Вот статьи под авторством Рустама Гатамова:

A. Baydin, H. Krzyzanowska, R. Gatamov, J. Garnett, and N. Tolk, “The photoelastic coefficient P12 of H+ implanted GaAs as a function of defect density,” Scientific Reports 7, 15150 2017. _ doi:10.1038/s41598-017-14903-x.

A. Baydin, R. Gatamov, H. Krzyzanowska, C. J. Stanton, and N. Tolk, “Energy-dependent amplitude of Brillouin oscillations in GaP,” Phys. Rev. B, vol. 99, p. 165 202, 16 Apr. 2019. _doi:10.1103/PhysRevB.99.165202.

«Наиболее крупное моё достижение за время прохождения аспирантуры произошло во время экспериментального исследования сверхбыстрых электронных процессов (порядка одной пикосекунды, то есть одной трилионной доли секунды) и релаксационной динамики оптических свойств в графене (один слой атомов углерода, расположенных в узлах гексагональной кристаллической решетки, подобно медовым сотам. Графен – это удивительный двумерный материал, обладающий поразительными свойствами сверхпрочности и высокой проводимости электрического тока и тепла). В результате я экспериментально открыл и теоретически объяснил сверхбыстрый оптический эффект, при котором наблюдалось десятикратное ускорение релаксации оптической проводимости графена после вывода из равновесия возбуждающим световым пульсом строго определенной интенсивности. Показал, что эффект объясняется и предсказывается в рамках теории, связывающей зонные переходы электронов с оптической проводимостью графена. Также ясно продемонстрировал, что физический механизм взаимодействия электронов с кристаллической решеткой и время электронно-фононной релаксации в графене остаются неизменными и не зависят от интенсивности возбуждающего светового пульса, тем самым доказав, что наблюдаемый эффект касается исключительно оптических свойств графена, не влияя при этом на время релаксации электронов и фононов в графене. Открытие и объяснение данного эффекта дает полную картину процессов взаимодействия света с графеном, что может найти инженерное применение в области сверхбыстрых фотонных устройств», - рассказывает Рустам Гатамов.

Статья на данную тему:

R. Gatamov, A. Baydin, H. Krzyzanowska, and N. Tolk, “Fluence and wavelength dependent ultrafast differential transmission dynamics in graphene,” Materials Research Express, vol. 7, no. 9, p. 095 601, Sep. 2020. _doi: 10.1088/2053-1591/abb5f2.

Интересно, что профессор Нью-Йоркского университета CUNY Мэтью Сфаер позже отметил, что работа Гатамова помогла решить давнюю проблему, стоящую перед научным сообществом.

Из письма профессора Нью-Йоркского университета CUNY Мэтью Сфаера (Matthew Y. Sfeir): «... Работа доктора Гатамова оказала большое влияние на часть нашей работы и решила давно стоящую проблему в исследовательском сообществе о зависимости времени релаксации оптических фононов в графене от интенсивности возбуждающего светового пульса...».

На основании научных результатов и достижений Рустам Гатамов успешно защитил диссертацию под названием «Сверхбыстрая релаксационная динамика в графене в зависимости от интенсивности и длины волны» («Ultrafast pump-probe fluence and wavelength dependent relaxation dynamics in graphene») и 12 декабря 2020 года получил ученую степень PhD по физике от Университета Вандербильт.

В декабре 2020 года Рустам вернулся домой, в родной Петропавловск. В 2022 году получил должность профессора-ассистента в Kozybayev University и работал на программе двойных дипломов с Университетом Аризоны. Написал и преподавал различные курсы по математике и физике, тем самым внеся значительный вклад в развитие программы двойных дипломов.

А потом Рустам Гатамов снова вернулся в Америку, чтобы заниматься наукой.

«С января 2024 года и по настоящее время я являюсь научным сотрудником в лаборатории лазерной спектроскопии и квантовой оптики профессора Хэбина Ли в Университете Майами. Занимаюсь исследованиями по изучению свойств оптически активных дефектов в полупроводниках, а также разработкой принципиально новых спектроскопических измерений с использованием квантово-запутанных фотонных пар и фотонных счётчиков для приложений к квантовым технологиям будущего. В планах – и дальше заниматься наукой, здесь для этого созданы все условия», - заключил Рустам Гатамов.

В завершение нашей беседы он снова выразил благодарность совместной работе родителей и сильнейших учителей, что позволило ему достичь научных результатов, заниматься наукой и быть конкурентоспособным на международном уровне.