Толкачёв Виталий Антонович

Биография

Виталий Антонович Толкачёв родился 28 июня 1934 года в д. Скирмонтово Дзержинского района Минской области. В 1957 году окончил Белорусский государственный университет. Трудовую деятельность начал в 1957 г. научным сотрудником, затем с 1984 г. заведующим лабораторией Института физики АН БССР. С 1992 г. заведующий лабораторией в Институте молекулярной и атомной физики Национальной академии наук Беларуси. Одновременно в 1992–1996 гг. заместитель директора Научно-технического центра Гознака, с 2002 г. заместитель академика-секретаря Отделения физики, математики и информатики Национальной академии наук Беларуси.

Первые работы В. А. Толкачёва были посвящены изучению роли статистического механизма формирования наблюдаемых спектральных характеристик молекулярных паров. Им установлена роль энергетической селективности оптических процессов возбуждения, испускания и безызлучательных переходов в формировании спектров и влиянии температуры и длины волны возбуждающего света на квантовый выход флуоресценции. Введены новые фотофизические характеристики — селективные энергии оптических и безызлучательных переходов, эффективная энергия возбуждения, родственная параболам Кондона взаимосвязь средних энергий оптически комбинирующих в вибронных и колебательных переходах состояний, разработаны методы измерения этих характеристик. Это позволило получить новую информацию о свойствах молекулярной антистоксовой люминесценции, которая дала возможность решить поставленную еще С. И. Вавиловым и П. Прингсгеймом проблему ее природы. Аналитические соотношения между спектрально-люминесцентными характеристиками молекулярных паров, полученные им в этот период, позволили создать новые методы определения синглет-триплетного интервала, частоты инверсии, длительности люминесценции и др.

В. А. Толкачёв активно разрабатывает и проблематику лазерной спектроскопии. Им совместно с академиком Н. А. Борисевичем в 1965 г. еще до получения генерации на растворах органических соединений были сформулированы актуальные и на сегодня критерии возможности получения усиления света на сложных молекулах с учетом поглощения из возбужденных состояний и предсказана возможность перестройки частоты усиления и генерации. Используя полученные критерии, он с учениками установил наличие генерационной способности в растворах у десятков органических соединений (красителей), в том числе новых по этой способности классов, нашел вещества для эффективной пассивной модуляции добротности лазеров. Научный задел в области фотофизики сложных молекул в газовой фазе и генерации растворов красителей позволил В. А. Толкачёву совместно с академиком Н. А. Борисевичем и И. И. Калошей создать лазер на сложномолекулярных парах, опередив все другие научные группы за рубежом и в СССР. Этот результат открыл десятилетие его работы в области физической лазерной спектроскопии сложномолекулярных газофазных активных сред, когда было найдено более 30 генерирующих в ультрафиолетовой и видимой областях спектра соединений, получена оптически наведенная локально периодическая динамическая решетка и созданы перестраиваемый лазер на парах с распределенной обратной связью и лазер на парах с самоциркуляцией активной среды. Впервые в сложномолекулярных парах у активной среды лазера обнаружена оптически наведенная анизотропия. Фундаментальный вклад В. А. Толкачёва в создание и развитие молекулярной спектроскопии и лазерной физики свободных сложных молекул отмечен Ленинской премией.

В последующие годы основным направлением исследований В. А. Толкачёва становится вращательная анизотропия сложномолекулярных паров, ее получение и проявление в оптической анизотропии. Получена и изучена одно- и двухфотонно возбужденная поляризованная люминесценция, изучен ориентационный механизм формирования спектров ее возбуждения и установлена количественная связь степени поляризации с ориентацией возбуждающего и излучающего дипольных моментов переходов в главных осях инерции молекулярного волчка, чем созданы методы определения этих ориентации и структуры молекулы. Установлены закономерности столкновительной деполяризации оптически наведенной анизотропии и показана возможность определения с ее помощью газокинетических столкновительных сечений больших многоатомных, в том числе нелюминесцирующих молекул, а также сечений тушения возбужденных состояний. Впервые в сложномолекулярных парах найдена анизотропия, наведенная возбуждением электронным пучком, и установлена ее природа и закономерности проявления в поляризованной флуоресценции. Им изучены закономерности оптически наведенной анизотропии струйно охлажденных сложных молекул, где их диффузные в обычных условиях спектры превращаются в линейчатые и приобретают характеристичность атомных. На базе этих исследований академиком Н. А. Борисевичем, В. А. Толкачёвым и их учениками А. П. Блохиным и В. А. Поведайло основано новое направление молекулярной спектроскопии — поляризационная спектроскопия свободных сложных молекул, а они получили Государственную премию Республики Беларусь в области науки и техники.

В последние годы В. А. Толкачёвым исследован вращательно-динамический механизм молекулярного вращательного квантового эха, уже более десяти лет использующегося в анализе структуры и комплексов молекул, получены соотношения связи задержки импульсов эха с вращательными постоянными молекулы, радикально упростившие структурный анализ молекул этим методом, установлена принципиальная возможность наблюдать эхо в оптическом вращении. Виталий Антонович проводит большую научно-организационную работу. Он является одним из создателей-организаторов Научно-технического центра Гознака Беларуси. В настоящее время является заместителем академика-секретаря Отделения физики, математики и информатики, заместителем главного редактора «Журнала прикладной спектроскопии», членом Совета по защите докторских диссертаций и Научного совета по Государственной программе ориентированных фундаментальных исследований «Спектр».

За активное участие в научной и общественной работе В. А. Толкачёв награжден Грамотой Верховного Совета БССР, медалью «За доблестный труд».

Автор более 160 научных трудов, в том числе 1 монографии, 13 изобретений.