В 1971 году окончил физический факультет
Уральского госуниверситета, далее работает в Институте физики металлов им. М.Н.
Михеева (ИФМ) Уральского научного центра Академии наук СССР (сейчас — УрО РАН):
аспирантура, научный сотрудник, с 1986 года — зав. Лабораторией электрических
явлений и заместитель директора по научным вопросам, с 1998 года — директор Института.
С 2018 года — научный руководитель Института, одновременно возглавляет Отдел
физики металлических наноструктур.
Член-корреспондент РАН c 1997 года, академик
РАН c 2008 года — Отделение нанотехнологий и информационных технологий.
Специалист в области физики конденсированного
состояния вещества.
Академик В.В. Устинов — известный
российский ученый, лидер отечественной научной школы по наноспинтронике. Разработал
теоретические основы поверхностных и размерных эффектов в спин-электронных
транспортных явлениях в металлах, обеспечил становление и успешное развитие в
России новой перспективной области физической кинетики — спинтроники
металлических наноструктур.
Основное направление его исследований —
электронный и спиновый транспорт в металлических магнитных наноструктурах. В.В.
Устиновым выполнены основополагающие работы по теории спин-зависящего
поверхностного рассеяния электронов и изучению спин-транспортных явлений в
магнитных металлических сверхрешетках с гигантским магнитосопротивлением. Эти
исследования послужили основой становления и успешного развития в России новой
области физической кинетики — спинтроники.
Под руководством В.В. Устинова
разработаны отечественные технологии молекулярно-лучевой эпитаксии и
магнетронного напыления высокосовершенных магнитных металлических наноструктур
с гигантским магнитосопротивлением, функциональные характеристики которых
превосходят параметры зарубежных аналогов. Созданы защищенные патентами РФ
разработки, в числе которых востребованные предприятиями высокотехнологического
комплекса России магнитные сенсоры, в основу действия которых положен эффект
гигантского магнитосопротивления, и спин-инжекционный мазер на электронах
проводимости, работающий в терагерцовом диапазоне и перестраиваемый по частоте
магнитным полем.
В.В. Устинов внес существенный вклад в
разработку фундаментальных основ квантовой кинетики электронов проводимости в
приповерхностных слоях металлов. В его работах решена актуальная задача
описания многоканального отражения от поверхности металлического кристалла носителей
заряда со сложным законом дисперсии, получены общие граничные условия,
описывающие этот процесс, проанализировано поведение вероятностей поверхностных
процессов переброса и выявлены особенности их проявления в высокочастотных
свойствах металлов; обнаружен и исследован новый механизм проникновения
электромагнитного поля в металл при низких температурах, имеющий квантовую
природу и связанный с интерференцией падающих на поверхность металла и
отраженных от нее электронов. Работы В.В. Устинова по теории поверхностной
магнитной релаксации электронов в металлах составили фундамент для построения
теории спинового резонанса электронов проводимости в металлических пленках. Эта
теория применена им для целенаправленной постановки экспериментов по изучению
поверхностной магнитной релаксации в одно- и двухслойных металлических
образцах.
Теоретические исследования академика
В.В. Устинова тесно связаны с экспериментальными работами. Он успешно сочетает
свободное владение математическим аппаратом теории твердого тела с детальным
знанием низкотемпературного эксперимента, особенностей магнитных резонансных
методов и современных сверхвысоковакуумных технологий получения наноструктур.
По инициативе В.В. Устинова в Институте
физики металлов УрО РАН начались работы по молекулярно-лучевой эпитаксии
магнитных металлических наногетероструктур с гигантским магнитосопротивлением,
признанные лидерскими в России в этой области спинтроники. Им и под его
непосредственным руководством проведено комплексное теоретическое и
экспериментальное исследование свойств выращенных методом молекулярно-лучевой
эпитаксии многослойных металлических магнитных наноструктур. Выращены
высокосовершенные сверхрешетки с неколлинеарным межслойным упорядочением и
показана принципиальная возможность управления величиной угла между векторами
намагниченностей слоев, что может послужить основой атомного конструирования
металлических мультислоев с заданными магнитными и магнитотранспортными
свойствами. Разработана единая квазиклассическая теория эффекта гигантского
магнитосопротивления в металлических сверхрешетках для случаев протекания
электрического тока как в плоскости слоев, так и перпендикулярно плоскости
сверхрешетки, построена теория высокочастотных (в том числе магниторезонансных
и магнитоупругих) свойств металлических свеpхpешеток. Синтезированы обладающие
гигантским ступенчатым магнитосопротивлением многослойные металлические
наногетероструктуры — многопозиционные спиновые клапаны, перспективные как
материалы для логических устройств обработки информации. Созданы
широкодиапазонные магнитные сенсоры на эффекте гигантского
магнитосопротивления, спин-инжекционный мазер на электронах проводимости,
работающий в терагерцовом диапазоне и перестраиваемый по частоте магнитным
полем.
В.В. Устинов — научный руководитель
самого крупного академического института в уральском регионе, занимающего
лидирующие позиции в России и в мире в области физики магнитных явлений,
физического материаловедения и неразрушающих методов контроля. В институте на
протяжении его 86-летней истории сформировались и успешно работают научные
школы по основным направлениям его деятельности, которые в течение многих лет
поддерживались грантами Президента РФ «Ведущие научные школы».
Входит в число наиболее цитируемых российских ученых
с числом цитирований более 2000, с индексом Хирша — 22.
Является научным лидером ведущей научной
школы России и высокотехнологического комплекса для исследований по магнетизму
и спинтронике металлических наноструктур. Им подготовлены 14 кандидатов и 5
докторов физико-математических наук, деятельность научной школы поддерживается
грантами Минобрнауки РФ, РФФИ и других фондов.
Главный редактор журнала «Физика
металлов и металловедение» РАН, член редколлегии международного журнала «Journal
of Magnetism and Magnetic Materials».
Член Президиума Уральского отделения РАН,
председатель докторского диссертационного совета при ИФМ УрО РАН, член Бюро
Совета директоров РАН, член Комиссии РАН по нанотехнологиям, член Научного
совета РАН по физике конденсированных сред, член Объединенного научного совета
по физико-техническим наукам УрО РАН.
Член Комиссии по материалам
Межведомственного совета по присуждению премий Правительства РФ в области науки
и техники.
Награжден орденом Дружбы, орденом Почета.
Удостоен премии РАН им. А.Ф. Иоффе за
цикл работ «Спиновые явления в полупроводниковых, металлических и магнитных
наноструктурах».
Ему вручена Золотая медаль им. С.В.
Вонсовского — высшая научная награда Уральского отделения РАН — за большой
вклад в развитие фундаментальных и прикладных исследований в области физики
магнитных явлений и организацию академической науки на Урале.
Отмечен премией им. В.Н. Татищева и Г.В.
де Геннина Администрации г. Екатеринбурга за разработку наноструктурированных
магниточувствительных материалов и устройств промышленной автоматики на их
основе.
Награжден Почетной грамотой РАН и
профсоюза работников РАН.
Удостоен Почетной грамоты ФАНО России.
Ему вручен Диплом Европейского общества
исследования материалов.