Тот, кто подошел бы 16 июля 1974 года в два часа дня к дверям лаборатории пленочных материалов Института металлургии Академии наук СССР, был бы, несомненно, заинтригован: из лаборатории раздавались взрывы смеха и азартные выкрики, явно неуместные в разгар рабочего дня. А вошедший в лабораторию увидел бы картину еще более удивительную. По полу, бодро жужжа электрическим моторчиком, ползал игрушечный танк. Вокруг него со смехом и возгласами толпились научные работники всех рангов — от лаборанта до доктора наук. Причем заведующий лабораторией профессор К. А. Осипов был главным действующим лицом: в руке он держал электрический фонарик, поминутно включая и выключая его. И когда луч света падал на корму танка, моторчик начинал работать. Выключался фонарик — и танк останавливался.
Посетитель, знакомый с основами физики, сразу бы подумал, что на игрушке укреплен фотоэлемент, который и пропускает ток к моторчику, как только на него падает свет.
— Нет,— объяснили бы ему.— Фотоэлемент — это слишком просто. Да и несолидно: подобные фокусы с фотоэлементом знали еще в прошлом веке. У нас совсем другое. Вот посмотрите...
И показали бы наклеенный на корму танка крошечный кусочек какого-то отполированного до зеркального блеска материала. Это была так называемая тонкая пленка, площадью всего в один квадратный миллиметр. Но, несмотря на столь мизерные размеры, она служила отличным регулятором, пропуская при освещении ток от батарейки к моторчику.
...У металлов, раскатанных до исчезающе малой толщины, удивительная и вместе с тем традиционная судьба — судьба изобретений, долгое время находившихся «вне интересов» промышленности, но наконец-то дождавшихся своего часа. Впервые изделия, приближающиеся по толщине к пленке, изготовили в одной американской лаборатории в 1895 году. Получили пластинку золота настолько тонкую, что через нее на просвет можно было разглядеть книжный текст. И еще много десятилетий спустя школьные учебники физики приводили эту пластинку как пример изменения свойств материала в зависимости от изменения габаритов. А изменилось-то всего одно, причем далеко не главное свойство — прозрачность.
По сравнению с нынешними тонкими пленками та золотая пластинка — монолит. И сейчас она относилась бы не к пленкам, а к фольге. Теперь физики считают тонкими пленками такие, толщина которых мало отличается от длины свободного пробега электронов. А у металлов длина свободного пробега электронов 400—1000 ангстрем (один ангстрем равен стомиллионной доле сантиметра). Иными словами, толщина тонкой пленки равняется примерно расстоянию между двумя атомами.
Что же такое тонкая пленка? Это тончайший слой металла, нанесенный на специальную твердую подложку. Чтобы получилась такая пленка, металл испаряют, а затем он конденсируется на подложке, как дыхание на зеркале. И слой этот так же эфемерен, как сконденсировавшееся дыхание. Чтобы пленки достигли толщины папиросной бумаги, понадобилось бы уложить друг на друга не один десяток слоев. Поэтому они и могут существовать только на подложке: никаких внутренних сил сцепления не хватит, чтобы удержать атомы в таком «плоскостном» расположении без «посторонней поддержки». Подложки могут быть самыми разными — полупроводниковые (кремниевые, германиевые), диэлектрические (стекло, окись алюминия или кремния), а также менее употребляемые металлические.
Тонкие пленки могут заменить в электрических приборах почти любые детали, по которым проходит ток — провода, сопротивления, конденсаторы, полупроводники и диэлектрики. На пленках «построены» интегральные схемы. Они работают в «карманных» счетно-вычислительных машинах, которые серийно выпускаются некоторыми странами. А вообще из этих крошечных, почти невесомых «деталей» можно создать практически любой электронный прибор.
В лаборатории можно увидеть удивительные вещи. Например, плоскую коробочку размерами со спичечную. Это радиоприемник на тонких пленках. Транзистор такого же класса был бы размерами с «ВЭФ-202». Так что пленки ни в чем не уступают «традиционным» деталям радио- и электронной техники, хотя неизмеримо проще по конструкции и дешевле в изготовлении.
Они самые разные, эти пленки — красные, синие, золотистые покрытия на круглых или квадратных подложках. И любой сотрудник лаборатории в разговоре о них непременно подчеркнет одно из главнейших их свойств — надежность. Действительно, пленки не перегорают и ломаться в них практически нечему. Как говорится, более простого устройства и не придумаешь.
Пленки с обычной структурой получают на плазмохимической установке, также сконструированной в лаборатории. Это камера из нержавеющей стали, закрытая тяжелой крышкой. В камере — исходное химическое соединение, из которого нужно выделить и осадить на подложку атомы нужного металла. К крышке приварен стеклянный колпак, в нем молибденовый электрод. На колпак надевается высокочастотный индуктор. Под действием 
высокочастотного поля соединение разлагается, и тут возникает очень красивое зрелище: загорается плазма — ионизированные пары разлагаемого соединения. Установка будто охвачена разноцветным пламенем, и отблески его играют на стенах лаборатории, на лицах сотрудников, на оконных стеклах.
В дно колпака вставлен керамический кружок с отверстием. Под действием сильного электростатического поля, которое, как и высокочастотное, подводится извне, формируется пучок из ионов металла, который проходит через отверстие в камеру и оседает на подложке. В этой установке удается получить пленки из веществ, которые не поддаются распылению другими способами. Кроме того, в ней необычайно высокие скорости осаждения, а это играет немаловажную роль при промышленном получении новых материалов.
Сейчас в лаборатории создана еще одна оригинальная установка. Главную роль в ней играет электронный луч, которым управляют по принципу телевизионной развертки. Камера заполняется парами химического вещества, из которого необходимо выделить атомы определенного металла. Эту задачу и взял на себя поток электронов. Он обегает подложку «строчка за строчкой», и под его влиянием осаждаются именно те атомы, которые нужны.
Но в лаборатории создаются пленки не только из металлов. Иногда требуется получить пленки из двух компонентов: например, из металла и диэлектрика. Эти пленки обладают своими, только им присущими свойствами. Для этой цели служит установка с двумя электронно-лучевыми пушками. Каждая из них распыляет свой компонент, а потом атомы их смешиваются и оседают на подложку. Меняя мощность пушек, можно регулировать интенсивность распыления, а следовательно — пропорции смешивания.
Так что технология получения тонких пленок отработана уже достаточно, причем различными способами. Немалую лепту внесли в это советские ученые, за работами которых следят во многих лабораториях мира. В лаборатории есть толстая папка, где хранятся письма из разных стран с просьбами выслать копии научных публикаций сотрудников.
Ну, а танк, с которого мы начали рассказ, какую роль играет он? Да никакой, улыбаются сотрудники лаборатории. Это просто игрушка, сделанная для наглядности, для показа на международной конференции...
Игрушка? Разумеется. Но некогда с игрушечных моделей начиналась авиация, забавные андроиды проложили дорогу промышленным роботам. И не развлекаются вовсе сотрудники лаборатории, а проводят серьезные научные исследования.
