Магнитофононный резонанс. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Магнитофононный резонанс - резонансное поглощение или испускание фононов определ. частоты носителями заряда (в частности, электронами) в полупроводнике, вызывающее переходы электронов между квантовыми уровнями в пост. магн. поле (см. квантовые уровни). M. р. проявляется в виде осцилляции проводимости и др. кинетич. характеристик в магн. поле. M. р. предсказан в 1961 В. Л. Гуревичем, Ю. А. Фирсо-вым [1]. Экспериментально обнаружен С. Пури (S. Puri) и T. Джеболлом (Th. Geballe) (1963), а также С. С. Ша-лытом, P. В. Парфеньевым, В. M. Муждаба [2].

Подобно Шубникова - де Хааза эффекту M. р. связан с осцилляциями плотности электронных состояний в магн. поле как функции энергии

[3, 4] (см. Плотность состояний, Квантовые осцилляции в магнитном поле). Однако в отличие от эффекта Шубникова - де Хааза для M. р. существенно изменение характера рассеяния электронов в магн. поле, к-рое, как и немонотонная зависимость плотности состояний от энергии, является следствием квантования электронного спектра (орбитального квантования). Магн. поле как бы "собирает" состояния, равномерно распределённые по зоне, в дискретные подзоны. Магнитофононные осцилляции проводимости связаны с неупругим рассеянием электронов, когда изменение энергии электрона

(при отсутствии вырождения электронного газа) или больше размытия уровня Ферми (в случае вырождения). Это имеет место, напр., при взаимодействии электронов с оцтич. фононами в области низких температур (см. Колебания кристаллической решётки). Когда энергия оптич. фононасовпадает с расстоянием между краями к--л. двух подзон. N и N', т. е.

, то ср. вероятность рассеяния электрона возрастает и в зависимости кинетич. коэф. от магн. поля появляется максимум (резонанс).

M. р. сходен с явлением циклотронного резонанса - в обоих случаях имеют место переходы с изменением энергии электрона. Однако в отличие от циклотронного резонанса M. р. - резонанс внутренний: резонансное условие достигается, когда частота собств. колебаний кристаллич. решётки

кратна частоте w_с обращения электрона в магн. поле H (циклотронной частоте).

Теоретич. рассмотрение показывает, что для невырожденной параболич. зоны (см. Зонная теория)условие M. р. имеет вид:

где w₀ - предельная частота длинноволновых оптич. фононов, т - эффективная масса электрона, е - его заряд, n - целое число. Из (1) следует, что осцилляции периодичны по 1/H, с периодом

к-рый не зависит от концентрации электронов. Осн. причиной осцилляции кинетич. коэффициентов является обращение в

функции плотности состояний

электронов в магн. поле у дна каждой квантовой зоны. Когда эти сингулярные точки (в зонах jV н N')разделены по энергии на величину, равную

, возникают скачкообразное изменение числа актов электрен-фононного рассеяния и связанные с ней осцилляции всех кинетич. коэффициентов.

В многодолинных полупроводниках типа Ge возможен M. р., обусловленный рассеянием электронов, сопровождающийся переходом их из одной долины в другую [3]. В этом случае в ф-ле (1) в качестве о>₀ фигурирует частота w_q-фонона, осуществляющего это рассеяние.

Если при рассеянии на фононах меняется спин электрона (при достаточно сильной спин-орбитальной связи), то возникает т. н. спин-магнитофонный резонанс [5]. Впервые он обнаружен у n - InAs [6]. Условие его наблюдения (для параболич. зоны) имеет вид:

где m_б - магнетон Бора, g - фактор спинового расщепления электронных уровней, n - целое число.

M. р--эфф. метод изучения зонной структуры твёрдого тела и электрон-фононного взаимодействия в полупроводниках.

Литература по магнитофононному резонансу

Знаете ли Вы, что, как и всякая идолопоклонническая религия, релятивизм ложен в своей основе. Он противоречит фактам. Среди них такие:

1. Электромагнитная волна (в религиозной терминологии релятивизма - "свет") имеет строго постоянную скорость 300 тыс.км/с, абсурдно не отсчитываемую ни от чего. Реально ЭМ-волны имеют разную скорость в веществе (например, ~200 тыс км/с в стекле и ~3 млн. км/с в поверхностных слоях металлов, разную скорость в эфире (см. статью "Температура эфира и красные смещения"), разную скорость для разных частот (см. статью "О скорости ЭМ-волн")

2. В релятивизме "свет" есть мифическое явление само по себе, а не физическая волна, являющаяся волнением определенной физической среды. Релятивистский "свет" - это волнение ничего в ничем. У него нет среды-носителя колебаний.

3. В релятивизме возможны манипуляции со временем (замедление), поэтому там нарушаются основополагающие для любой науки принцип причинности и принцип строгой логичности. В релятивизме при скорости света время останавливается (поэтому в нем абсурдно говорить о частоте фотона). В релятивизме возможны такие насилия над разумом, как утверждение о взаимном превышении возраста близнецов, движущихся с субсветовой скоростью, и прочие издевательства над логикой, присущие любой религии.

4. В гравитационном релятивизме (ОТО) вопреки наблюдаемым фактам утверждается об угловом отклонении ЭМ-волн в пустом пространстве под действием гравитации. Однако астрономам известно, что свет от затменных двойных звезд не подвержен такому отклонению, а те "подтверждающие теорию Эйнштейна факты", которые якобы наблюдались А. Эддингтоном в 1919 году в отношении Солнца, являются фальсификацией. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.