Ефект Гантмахера

Ефект Гантмахера, або радіочастотний розмірний ефект — різке зростання інтенсивності електромагнітного випромінювання, що проходить через тонку металеву пластину, вміщену в постійне магнітне поле H, паралельне поверхні пластини. Являє собою аномальну залежність поверхневого імпедансу металевих пластин від величини постійного магнітного поля[1]. Ефект був відкритий радянським і російським фізиком Всеволодом Гантмахером в 1962 році в радіочастотному діапазоні (від 10 6 до 10 8 Гц). Хвилі, що проникають в метали у вигляді специфічної спіральної хвилі, отримали назву хвиль Гантмахера-Канера[2].

Сутність ефекту

Ефект Гантмахера[3] проявляється в умовах аномального скін-ефекту, коли товщина пластини d істотно більше глибини скін-шару δ, але менше довжини вільного пробігу електронів провідності l пр або порівнянна з цією довжиною[1].

Експериментальне спостереження та теоретичне пояснення ефекту виникнення сплесків електромагнітного поля в металі в умовах аномального скін-еффекту в магнітному полі, що паралельно поверхні взірця, було зареєстровано, як відкриття СРСР "Электромагнитные всплески в проводящей среде", диплом No 80, пріоритет відкриття: 24 жовтня 1962 р. (автори М. Я. Азбель, В. Ф. Гантмахер, Е. А. Канер).[4]

Для спостереження ефекту металеву пластину поміщають в електромагнітне поле частоти радіодіапазону і реєструють залежність потужності, що поглинається в зразку, пропорційної дійсної частини R (H) поверхневого імпедансу пластини R (H) + iX (H), або ж залежність глибини проникнення електромагнітного поля, пропорційної уявної частини імпедансу X (H), від величини постійного зовнішнього магнітного поля H. Використовується реєстрація похідних dR / dH для збільшення чутливості[1] [5].

Електрони рухаються всередині пластини по замкнутих орбітах, діаметр яких D тим більше чим більше швидкість електронів і менше напруженість магнітного поля. Коли товщина пластини зрівняється з діаметром D, електрони формують сплеск струму на задній поверхні пластини, що призводить до генерації з неї електромагнітного випромінювання і до різкого зростання проходження електромагнітного випромінювання через пластину.

Практичне застосування

Ефект дозволяє експериментальним шляхом знайти форму Фермі-поверхні та досліджувати процеси розсіювання електронів в металах. Зокрема, з його допомогою були визначені залежність частоти електрон-фононного розсіювання від положення на поверхні Фермі (мідь, срібло) і перетин розсіювання електронів на дислокаціях (мідь), а також ймовірність електрон-електронного розсіювання (молібден, вольфрам)[1].

Примітки
  1. Энциклопедия физики и техники. Гантмахера эффект(рос.)
  2. Канер Э. А., Гантмахер В. Ф., Аномальное проникновение электромагнитного поля в металл и радиочастотные размерные эффекты, «УФН», 1968, т. 94, с. 193.
  3. В. Т. Долгополов. Гантмахера эффект. Физическая энциклопедия.
  4. НАУКОВІ ВІДКРИТТЯ УЧЕНИХ УКРАЇНИ, ЗРОБЛЕНІ ЗА ПЕРІОД 1938—1990 рр. (державна реєстрація). Наука та інновації. 2008. Т 4. No 5. С. 39—62.
  5. Канер, 1967, с. 312—313.

Література
  • Гантмахер В. Ф., Метод измерения импульса электронов в металле, «ЖЭТФ», 1962, т. 42, с. 1416.
  • Абрикосов А. А., Введение в теорию нормальных металлов, M., 1972.
  • Gantmakhеr VF, The experimental study of electron-phonon scattering in metals, "Repts Progr. Phys. ", 1974, v. 37, p. 317.
  • Э. А. Канер. Теория формы линии радиочастотного размерного эффекта в металлах. — Институт радиофизики и электроники Академии наук Украинской ССР, 1967. — 3. — С. 301—315.

Посилання
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.