к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Гантмахера эффект

Ганна эффект (радиочастотный размерный эффект) - аномальная зависимость (появление пиков) поверхностного импеданса металлич. пластин от величины пост. магн. поля. Г. э. наблюдается при тех значениях напряжённости поля, когда один из характерных размеров электронных траекторий внутри металла становится сравнимым с толщиной пластины. Этот эффект, открытый В. Ф. Гантмахером (1962), нашёл применение как метод исследования ферми-поверхности и процессов рассеяния электронов в металлах.

Для наблюдения Г. э. металлич. пластину помещают в пост. магн. поле H а в электромагн. поле радиочастотного диапазона (частоты 1119921-591.jpg =106-108 Гц). Регистрируют зависимость поглощаемой в образце мощности, пропорц. действительной части R(H)поверхностного импеданса пластины R(H)+iX(H), или зависимость глубины проникновения электромагн. поля, пропорц. мнимой части импеданса X(H), от величины постоянного внеш. магн. поля H. С целью увеличения чувствительности часто используют регистрацию производных 1119921-595.jpg (рис. 1).

1119921-592.jpg

Рис. 1. Экспериментальные кривые, иллюстрирующие эффект Гантмахера для К при трёх толщинах образцов; 1119921-593.jpg , (n- нормаль к поверхности), T= 1,3 К, 1119921-594.jpg = 7 МГц.


Г. э. наблюдается в условиях аномального скин-эффекта ,когда длина свободного пробега lпр электронов в металле сравнима с толщиной d металлич. пластины, а глубина скин-слоя 1119921-596.jpgсущественно меньше d (рис. 2, а). Для удовлетворения этих требований при d=0,2-2 мм используют чистые совершенные металлич. монокристаллы, охлаждённые до температуры T1119921-598.jpg4К.

1119921-597.jpg

Рис. 2. а - Цепочка траекторий, ответственная за эффект Гантмахера при k = 3; б - Соответствующая поверхность Ферми (пунктиром отмечен пояс эффективных электронов).


Г. э. тесно связан с появлением всплесков электрич. тока в толще проводника (см. Размерные эффекты ).Электроны проводимости движутся в квазистатическом (1119921-599.jpg1, где 1119921-600.jpg- время релаксации электронов), пространственно неоднородном элекромагнитном поле. Основной вклад в высокочастотную проводимость вносят т. н. "эффективные" электроны, траектории к-рых в пределах скин-слоя 1119921-601.jpg имеют точку с нулевой проекцией скорости на нормаль я к поверхности пластины (1119921-602.jpg=0; рис. 2,а). При наличии постоянного магн. поля H в результате аномального проникновения электромагн. поля в металл в толще пластины возникает система всплесков радиочастотного поля и тока. Расстояние между ними определяется расстоянием D между точками с 1119921-603.jpg=0 на траекториях выделенной группы эффективных электронов. Электроны, формирующие всплеск радиочастотного тока при фиксированном H, выделены условием 1119921-604.jpg . Это могут быть электроны, обладающие открытыми траекториями, электроны экстремальных сечений поверхности Ферми либо её опорных точек (для др. траекторий происходит усреднение). Размер D зависит от H: D ~ Н-1.

При тех значениях H, когда один из всплесков радиочастотного тока выходит на противоположную сторону металлич. пластины, пластина излучает в пространство электромагн. поле, т. е. становится прозрачной для падающей на неё электромагн. волны. Это проявляется как особенность поверхностного импеданса.

В простейшем случае есть только один выделенный размер 1119921-605.jpg (у замкнутой поверхности Ферми есть 1 экстремальное сечение) и величина магн. поля Hk, в к-ром наблюдается Г. э., связана с размером поверхности Ферми (рис. 2, б)в направлении 1119921-606.jpg соотношением: 1119921-607.jpg, где е - заряд электрона, 1119921-608.jpg-целое число. Если траектории электронов замкнуты, то при k=1 и H>H1 электроны, двигающиеся по траектории с размером Dехt, способны неоднократно возвращаться в скин-слой, а при H<H1 они будут рассеиваться противоположной стороной пластины. Следовательно, кроме выхода всплеска высокочастотного тока на противоположную сторону пластины к Г. э. при k=1 приводит также отсечка части электронных траекторий.

В общем случае сложной многолистной поверхности Ферми при фиксированном направлении магн. поля может существовать неск. выделенных групп электронов, формирующих всплески высокочастотного тока, а условие наблюдения Г. э. имеет вид:

1119921-609.jpg

где индекс t отмечает одну из выделенных групп эффективных электронов.

Для изучения процессов рассеяния электронов в металлах используют Г. э., обусловленный электронами, непосредственно долетающими от одной стороны пластины до другой. При этом амплитуда пика, соответствующая Г. э., пропорц. вероятности электрону из выделенной группы эффективных пройти путь внутри металла без рассеяния, т. е. пропорц. 1119921-610.jpg Здесь 1119921-611.jpg - длина пути электрона, a lпр - длина свободного пробега электрона.

С помощью Г. э. определены зависимость частоты электрон-фононного рассеяния от положения электрона на поверхности Ферми (Cu, Ag), сечение рассеяния электронов на дислокациях (Cu), исследована вероятность электрон-электронного рассеяния (Mo, W).

Литература по эффекту Гантмахера

  1. Гантмахер В. Ф., Метод измерения импульса электронов в металле, "ЖЭТФ", 1962, т. 42, с. 1416;
  2. Канер Э. А., Гантмахер В. Ф., Аномальное проникновение электромагнитного поля в металл и радиочастотные размерные эффекты, "УФН", 1968, т. 94, с. 193;
  3. Абрикосов А. А., Введение в теорию нормальных металлов, M., 1972;
  4. Gantmakhеr V. F., The experimental study of electron-phonon scattering in metals, "Repts Progr. Phys.", 1974, v. 37, p. 317.

В. Т. Долгополов

к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

Знаете ли Вы, как разрешается парадокс Ольберса?
(Фотометрический парадокс, парадокс Ольберса - это один из парадоксов космологии, заключающийся в том, что во Вселенной, равномерно заполненной звёздами, яркость неба (в том числе ночного) должна быть примерно равна яркости солнечного диска. Это должно иметь место потому, что по любому направлению неба луч зрения рано или поздно упрется в поверхность звезды.
Иными словами парадос Ольберса заключается в том, что если Вселенная бесконечна, то черного неба мы не увидим, так как излучение дальних звезд будет суммироваться с излучением ближних, и небо должно иметь среднюю температуру фотосфер звезд. При поглощении света межзвездным веществом, оно будет разогреваться до температуры звездных фотосфер и излучать также ярко, как звезды. Однако в дело вступает явление "усталости света", открытое Эдвином Хабблом, который показал, что чем дальше от нас расположена галактика, тем больше становится красным свет ее излучения, то есть фотоны как бы "устают", отдают свою энергию межзвездной среде. На очень больших расстояниях галактики видны только в радиодиапазоне, так как их свет вовсе потерял энергию идя через бескрайние просторы Вселенной. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМА

Форум Рыцари теории эфира


Рыцари теории эфира
 10.11.2021 - 12:37: ПЕРСОНАЛИИ - Personalias -> WHO IS WHO - КТО ЕСТЬ КТО - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 12:36: СОВЕСТЬ - Conscience -> РАСЧЕЛОВЕЧИВАНИЕ ЧЕЛОВЕКА. КОМУ ЭТО НАДО? - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 12:36: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от д.м.н. Александра Алексеевича Редько - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 12:35: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> Биологическая безопасность населения - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 12:34: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 12:34: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> ПРАВОСУДИЯ.НЕТ - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 12:34: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вадима Глогера, США - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 09:18: НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ - New Technologies -> Волновая генетика Петра Гаряева, 5G-контроль и управление - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 09:18: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> ЭКОЛОГИЯ ДЛЯ ВСЕХ - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 09:16: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> ПРОБЛЕМЫ МЕДИЦИНЫ - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 09:15: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Екатерины Коваленко - Карим_Хайдаров.
10.11.2021 - 09:13: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вильгельма Варкентина - Карим_Хайдаров.
Bourabai Research - Технологии XXI века Bourabai Research Institution