FMOF MĒNEŠA ZINĀTNIEKS: silīcija kristālu audzēšanas pētnieks Kirils Surovovs

Kādas ir Tavas intereses pētniecībā?

Es nodarbojos ar silīcija kristālu audzēšanas skaitlisko modelēšanu, t.i., ar datorprogrammu palīdzību mēģinu aprakstīt, kā var audzēt silīcija kristālus. To ir svarīgi pētīt, jo silīcija mikroshēmas joprojām ir mūsdienu elektronikas pamatā – nekas labāks pagaidām nav izgudrots. Kristālu audzēšana iekļauj dažādus procesus. Ir jāmodelē, piemēram, siltuma pārnese, materiāla kušana un sacietēšana, izkausētā silīcija plūsma, piemaisījumu pārnese tajā.

Pastāsti par šobrīd aktuālo savā pētnieciskajā darbībā. Pie kā strādā tieši šobrīd?

Šobrīd strādāju pie dažādiem jautājumiem, kas saistīti ar kausējuma plūsmu. Piemēram, kādi robežnosacījumi jāuzliek piemaisījumu koncentrācijai, lai modeļa rezultāti atbilstu eksperimentam; vai ir jāņem vērā arī piemaisījumu izplatīšanās gāzē, kas piepilda kristālu audzēšanas iekārtu. Tie nav vienkārši jautājumi, jo zinātniskas literatūras par šo tēmu nav daudz.
Vēl viens jautājums, pie kura strādāju, ir augstās veiktspējas skaitlisko aprēķinu (angliski – HPC) paralelizācija, t.i. uzdevuma rēķināšana uz vairākiem procesoriem vienlaicīgi. Jo vairāk procesoru izmantojam, jo ātrāk varam iegūt atrisinājumu, bet par to “jāmaksā” ar precizitātes samazināšanos un risku, ka aprēķins diverģēs, t.i. nonāks līdz tik lielai kļūdai, ka tas būs jāapstādina.

Kā nonāci pie šādas tēmas?

Šis stāsts ir nedaudz ironisks: sākumā es gribēju nodarboties ar kvantu fiziku, jo tā ir intriģējoša, izaicinoša un noslēpumaina fizikas nozare. Es pat sazinājos ar profesoru Vjačeslavu Kaščejevu, viņš iedeva man literatūras sarakstu, es sāku to lasīt. Bet pēc kāda laika man piedāvāja darbu kristālu audzēšanas laboratorijā. Tā kā tur vēl maksāja naudu (ja pareizi atceros, 150 latus mēnesī), izdarīt izvēli par labu “piezemētajai”, pielietojumā balstītajai tēmai nebija grūti!

Kas, Tavuprāt, būs izaicinošākais pētniecības procesā?

Grūtākais ir izplānot darbu, izvēlēties parametru vērtības un palaist aprēķinus tā, lai pēc tam varētu izveidoties “kopējā bilde” jeb sapratne par to, kas īsti tur notiek. Tas, protams, nav iespējams no paša sākuma – būs jāskatās uz jaunajiem rezultātiem, tie jāanalizē, un tikai tad jāizsecina, ko darīt tālāk.

Kur pēcāk praktiski varēs pielietot Tava pētījuma rezultātus?

Tuvākais pielietojums ir kristālu audzēšanas procesa uzlabošana: pētījuma rezultāti var palīdzēt modificēt iekārtu tā, lai izaudzētā kristāla pretestība būtu vienmērīgāka. Bet paralēlo aprēķinu pētījums var noderēt arī plašākiem mērķiem: citu aprēķinu plānošanai un optimālo skaitlisko parametru atrašanai, lai arī citi pētnieki varētu efektīvāk izmantot augstās veiktspējas datorklasteri mūsu institūtā (SMI).

Kad un kāpēc nolēmi studēt fiziku?

Es nolēmu studēt fiziku tikai 12. klases beigās. Man vairāk patika matemātika, bet nesanāca tikt uz matemātikas olimpiādi orķestra, kurā spēlēju, koncerta dēļ; tātad izvēlējos ierakstīt fiziku kā pirmo prioritāti uzņemšanas dokumentos. Gribējās kļūt par zinātnieku, tā likās tāda romantiska profesija: cilvēki raksta formulas ar krītu uz tāfeles, domā, taisa atklājumus.

Kas, gadiem ejot, Tevi motivēja studijas turpināt?

Gadiem ejot, es sapratu, ka ne gluži visi zinātnieki izmanto tikai tāfeli un krītu, un ka būtiska vieta zinātnē ir datoram. Tas arī bija interesanti un aizraujoši: kā es varu uzrakstīt instrukcijas, kuras dators izpilda, darot darbu manā vietā? Kā es varu ar ļoti vienkāršām metodēm (skaitlisko integrēšanu) atrisināt vienādojumus, kurus analītiski atrisināt nav iespējams? Nu un gribējās arī saņemt labas atzīmes, tas arī motivēja studēt.

Kas bijis izaicinošākais studiju laikā?

Visgrūtāk bijis saplānot savu laiku. Bieži vien biju atlicis mācīšanos uz pēdējo brīdi, sāku gatavoties eksāmeniem tikai dažas dienas iepriekš utt.. Tas ir savā veidā romantiski, bet tas pasliktina rezultātus, tā man nevajadzētu darīt. Neiesaku tā darīt arī saviem studentiem, ja kāds šo lasa.

Kāda šobrīd ir Tava zinātnieka ikdiena?

Covid-19 pandēmija parādīja, ka mūsu laboratorijā zinātnieki var veiksmīgi strādāt attālināti, tāpēc turpinu to darīt šobrīd. Tādā veidā var ietaupīt vismaz vienu stundu ceļā, veltīt to sportam vai citiem hobijiem. Ikdienā gandrīz viss darbs notiek pie datora: ir jāsagatavo un jāpalaiž aprēķini, jāapstrādā rezultāti, jāraksta atskaites. Nedaudz nodarbojos arī ar pasniegšanu un palīdzu rīkot olimpiādes.

Vai plāno iegūt vēl kādu papildus izglītību?

Nevar teikt, ka es to plānoju, bet man gribētos iegūt kādu izglītību datorikas fakultāte. Domāju, ka tas ļautu man daudz efektīvāk pildīt savus šā brīža pienākumus. Es beidzot iemācītos programmēt normāli, nevis “kā zinātnieks”!

Kas ir radošākais Tavā profesijā?

Radošākais ir tas pats, kas bija izaicinošākais – plānot savu darbu, izvēlēties aprēķinu parametrus, izdomāt ceļu izvirzīto mērķu sasniegšanai. Arī programmēšana pati par sevi ir dažreiz radoša, jo strādājoša programma ļauj izjust sava veida radīšanas prieku.

Kas vēl bez fizikas Tevi aizrauj? Ar ko nodarbojies brīvajā laikā?

Brīvajā laikā lasu grāmatas, pastaigājos, spēlēju prāta spēles. Hobija veidā arī nodarbojos ar skriešanu, pirms četriem gadiem esmu noskrējis maratonu. Ik pa laikam patīk piedalīties orientēšanas sacensībās. Šobrīd, diemžēl, esmu fizisko formu zaudējis, toties sāku spēlēt galda spēles. Reizi mēnesī ņemu rokās ģitāru, lai pavisam to neaizmirstu.

Nosauc kādu interesantu faktu par sevi?

2023. gada jūnijā, Latvijas izlases sastāvā, izcīnīju 3. vietu pasaules čempionātā Carcassonne galda spēlē.

Ja Tev būtu iespēja kaut ko pateikt visai pasaulei, ko Tu pavēstītu?

Pasaulē pastāv ārkārtīgi liela ienākumu nevienlīdzība. Bet tas nozīmē, ka cilvēkiem no bagātākajām valstīm ir izcilas iespējas palīdzēt citiem. Un Latvija ir starp tām valstīm, var par to pārliecināties šeit: https://howrichami.givingwhatwecan.org/how-rich-am-i. Ziedojot kaut vai 10% vai 5% no saviem ienākumiem (tātad, salīdzinoši maz ietekmējot savu dzīves līmeni), var panākt ļoti lielu uzlabojumu to cilvēku dzīvēs, kuri nekādā veidā neatšķiras no mums pēc būtības, tikai dzīvo tuvāk ekvatoram un ar citu ādas krāsu.

Kad Jēzum pajautāja “Kurš tad ir mans tuvākais?”, atbilde sastāvēja no gara stāsta, kura galvenā ideja bija “Tuvākais ir tas, kuram nepieciešama palīdzība tavu acu priekšā”. Bet mūsdienās, pateicoties internetam, mūsu acu priekšā ir visa pasaule. Ja mēs tiešām ticam, ka visu cilvēku dzīves ir vienlīdz vērtīgas, tad ir jāpalīdz ne tikai gadījumos, kas mūs īpaši uzrunā, bet jāieskatās arī labdarības projektos, kas palīdz ārstēt cilvēkus globālajos dienvidos, piemēram, www.givewell.org – tie visefektīvāk izmantos saziedoto naudu.

Nosauc piecas lietas, bez kurām nevari iedomāties savu ikdienu.

Ūdeņradis, skābeklis, ogleklis, slāpeklis, fosfors! Bet ja uztvert šo jautājumu nevis burtiski, bet iecerētajā pārnestajā nozīmē, tad laikam būtu šādi: tuvinieki, draugi, internets, kafija, grāmatas.

Kas Tevi visvairāk pārsteidz?

Pasaules sarežģītība. Lai nomodelētu, teiksim, viena ūdens piliena iekrišanu jūrā (pat nepārtrauktās vides fizikas tuvinājumā, nerunājot par atomiem) ir jāvelta pamatīgs laiks. Bet šobrīd, šajā pašā sekundē, kaut kur pasaulē miljardiem pilienu krīt okeānā, simtiem upju tek jūras virzienā, peld neskaitāmais daudzums zivju, vulkānu dzīlēs kustās magma, virs tuksnešiem pūš vētras… Cik neiedomājami milzīga skaitļošanas jauda ir nepieciešama, lai to visu nodrošinātu!

NOBEIGUMS