Родился 12 октября 1957 в Казани. Окончил факультет общей и прикладной физики МФТИ (ныне Физтех-школа физики и исследований имени Ландау) в 1980 году. В тот же год устроился в Институт физических проблем им. П. Л. Капицы АН СССР (РАН), где прошел путь от стажера до главного научного сотрудника. В 2011 году стал академиком РАН.
Результаты исследований Дмитриева в значительной степени расширили представления о сверхтекучести, бездиссипативных спиновых токах и спиновой динамике сверхтекучих и нормальных Ферми-жидкостей.
Он обнаружил и исследовал ряд новых явлений:
- магнитную сверхтекучесть, то есть бездиссипативный перенос магнитного момента в сверхтекучем 3He без переноса массы;
- когерентно прецессирующие спиновые структуры, возникающие благодаря бездиссипативным спиновым токам, имеющим Ферми-жидкостную природу;
- сверхтекучие фазы 3He в изотропном аэрогеле;
- новую сверхтекучую фазу 3Не в сверхтекучем 3He — полярная фаза. В этой фазе обнаружены полуквантовые вихри.
Академик Дмитриев о проблемах своей исследовательской области: «Гелий-3 получается из распада трития, поэтому его очень мало, и он дорогой, намного дороже обычного гелия-4. Особенно дорогим гелий-3 стал после 11 сентября. Он до этого стоил $100 литр, все равно дорого, это же стоимость литра газа при нормальной температуре. Сейчас же он стоит $1000–2000 за литр».
Проект к 80-летию Физтеха. Академики АН СССР и РАН — выпускники МФТИ.
