Эффект Гантмахера

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Эффект Гантмахера, или радиочастотный размерный эффект, — резкое возрастание интенсивности электромагнитного излучения, проходящего через тонкую металлическую пластину, помещённую в постоянное магнитное поле, параллельное поверхности пластины. Представляет собой аномальную зависимость поверхностного импеданса металлических пластин от величины постоянного магнитного поля[1]. Эффект был открыт советским и российским физиком Всеволодом Гантмахером в 1962 году в радиочастотном диапазоне (от 106 до 108 Гц). Волны, проникающие в металлы в виде специфической спиральной волны, получили название волн Гантмахера-Канера[2].

Сущность эффекта[править | править код]

Эффект Гантмахера проявляется в условиях аномального скин-эффекта, когда толщина пластины d существенно больше глубины скин-слоя δ, но меньше длины свободного пробега электронов проводимости lпр или сопоставима с этой длиной[1].

Для наблюдения эффекта металлическую пластину помещают в электромагнитное поле частоты радиодиапазона и регистрируют зависимость поглощаемой в образце мощности, пропорциональной действительной части R(H) поверхностного импеданса пластины R(H)+iX(H), или же зависимость глубины проникновения электромагнитного поля, пропорциональной мнимой части импеданса X(H), от величины постоянного внешнего магнитного поля H. Используется регистрация производных dR/dH для увеличения чувствительности[1][3].

Электроны движутся внутри пластины по замкнутым орбитам, диаметр которых D тем больше, чем больше скорость электронов и меньше напряжённость магнитного поля. Когда толщина пластины сравняется с диаметром, электроны формируют всплеск тока на задней поверхности пластины, что приводит к генерации с неё электромагнитного излучения и к резкому возрастанию прохождения электромагнитного излучения через пластину.

Практическое применение[править | править код]

Эффект позволяет экспериментальным путём найти форму ферми-поверхности и исследовать процессы рассеяния электронов в металлах. В частности, с его помощью были определены зависимость частоты электрон-фононного рассеяния от положения на поверхности Ферми (медь, серебро) и сечение рассеяния электронов на дислокациях (медь), а также вероятность электрон-электронного рассеяния (молибден, вольфрам)[1].

Примечания[править | править код]

  1. 1 2 3 4 Энциклопедия физики и техники. Гантмахера эффект (рус.)
  2. Канер Э. А., Гантмахер В. Ф., Аномальное проникновение электромагнитного поля в металл и радиочастотные размерные эффекты, «УФН», 1968, т. 94, с. 193.
  3. Канер, 1967, с. 312—313.

Литература[править | править код]

  • 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 V. F., 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. — 17 марта. — С. 301—315.

Ссылки[править | править код]