Циклотронный резонанс в металлах

Циклотронный резонанс в металлах [c.432]

Наблюдение указанным выше методом циклотронного резонанса в металлах затрудняется рядом обстоятельств. 1) Плотность электронов N в зоне проводимости велика. Из-за плазменных колебаний (см. 16) частоты и>р = Апе М/ х. (при Л =10 — [c.171]

Такой магнитоакустический резонанс во многом аналогичен механизму циклотронного резонанса в металлах, но связан не с временной, а с пространственной периодичностью поля волны в металле. Можно сказать, что резонанс (33.41) представляет циклотронный резонанс на частоте, сдвинутой за счет эффекта Доплера. В самом деле, условие резонанса (33.41) можно записать в форме [c.213]

Экстремальные орбиты. В интерпретации явления циклотронного резонанса в металлах имеется один довольно тонкий и прп этом важный пункт. Если поверхность Ферми имеет форму сферы или эллипсоида, легко можно показать, что орбиты на поверхности Ферми в любой плоскости, перпендикулярной к направлению поля В, имеют один и тот же период независимо от [c.364]

Фиг. 43. Циклотронный резонанс в металлах.

Циклотронная масса I 236, 243 в металлах I 278 в полупроводниках II 193 См. также Эффективная масса Циклотронная частота I 31 в полупроводниках II 193 численные формулы I 31, 372 Циклотронный резонанс в металлах I 278—280 в полупроводниках I 278 (с), II 193, 194 [c.414]

Циклотронный резонанс в полупроводниках и металлах. Циклотронная частота электронов, движущихся в кристалле, находящемся в однородном постоянном внешнем магнитном поле, может быть измерена путем исследования поглощения и отражения циркулярно поляризованной электромагнитной волны соответствующей частоты, распространяющейся вдоль магнитного поля. При совпадении частоты волны с циклотронной частотой наступает циклотронный резонанс, проявляющийся в резком усилении поглощения и отражения волны от поверхности кристалла. Этот резонанс был независимо предсказан Дорфманом [61] и Динглом [62]. [c.170]

Циклотронный резонанс в полупроводнике происходит несколько иначе, чем в металле, поскольку при низкой концентрации носителей высокочастотное поле будет охватывать весь объем образца. Поэтому в полупроводнике вся орбита носителя будет находиться в однородном высокочастотном поле. [c.401]

Измерения циклотронного резонанса в полупроводниках важно для определения частоты и, следовательно, эффективной массы носителей заряда. В металлах наблюдению такого резонанса препятствует ряд трудностей электромагнитные волны частоты [c.299]

Наиб, важные методы определения Э. м. электронов проводимости и дырок в металлах и полупроводниках— циклотронный резонанс, измерение электронной теплоёмкости и др. [c.645]

Ввиду ограничения, налагаемого на ют, циклотронный резонанс можно наблюдать только в очень чистых металлах. Эти металлы обычно получают зонной очисткой, применимой опять-таки к чистым металлам и непригодной для сплавов. [c.106]

До сих пор мы рассматривали металлы либо в высокочастотном поле, либо в сильном магнитном поле. Теперь рассмотрим случай, когда имеется и то, и другое. Наиболее интересным здесь является так называемый циклотронный резонанс. [c.117]

В металле уже нельзя считать стационарным. Фаза волны существенно меняется за время одного оборота электрона. Это приведет к осцилляциям акустического циклотронного резонанса. Его максимумы будут наблюдаться при частотах [c.211]

ДиаиагнетшЕИ. Для них Р. м. обычно не выделяется в самостоят. объект исследования, поскольку подчиняется обычным законам взаимодействия электронов (связанных или свободных) с магн, полем. Ширина линии циклотронного резонанса в металлах и полупроводниках определяется длиной свободного пробега носителей заряда. Исключение составляют аномально сильные диамагнетики — сверхпроводники, где процессы Р. м. наиб, существенны в смешанном состоянии сверхпроводников второго рода. [c.322]

ЦИКЛОТРОННЫЙ РЕЗОНАНС в металлах (резонанс Азбеля — Канера) — резонансное уменьшение активной R и реактивной X составляющих полного поверхностного импеданса металлов в высокочастотном электромагнитном и постоянном магнитном (Я) полях. Ц. р. обусловливает резонансное уменьшение поглощения электромагнитной эпергии заданной частоты металлом при определенных значениях Я=Яр ,д,Ц, р., предсказанный теоретически Азбелем и Каиером [1], экспериментально наблюдался на Sn, РЬ и др. металлах. В нек-рых опытах [c.397]

Ц и к л о т р о н н ы й и диамагнитный резона н с ы. В металлах, помещенных в магнитное ноле Яц, направленное строго параллельно поверхности металла, также может наблюдаться резонансное поглощение радиоволн, обусловленное переходами в системе орбитальных уровней, образованных взаимодействием электронов нроводимости с нолем Я . Резонансные частоты определяются соотношением со = пеНд1т с, где т — эффективная масса электрона, е — его заряд, п — целое число. Переходы между этими уровнями осуществляются под действием электрич. компоненты Е высокочастотного ноля. При этом электроны подвержены действию поля только в течение части периода высокочастотного ноля, когда они находятся в с к и н - с л о е (см. Скин-эффект), толщина к-рого меньше радиуса орбиты. Циклотронный резонанс дает сведения об энергетич. спектре электропов проводимости металлов и форме Ферми поверхности, определяющей связь между энергией и импульсом электропов (см. также Циклотронный резонанс в металлах). [c.305]

О диамагнитной релаксации не приходится говорить, как об особом релаксационном процессе. Диамагнитные свойства обусловлены орбитальным движением заряженных частиц (в твердых телах — электронов), и потому диамагнитная релаксация — следствие обычных электронных взаимодействий в твердых телах. Так, например, гаирина циклотронного резонанса в металлах и полупроводниках определяется длиной свободного пробега электронов проводимости. [c.414]

В 1956 г. харьковскими физиками [63] был предложен новый метод наблюдения циклотронного резонанса в металлах. При исследовании циклотронного резонанса в полупроводниках кристаллическую пластинку помещают перпендикулярно магнитному полю и электромагнитная волна падает вдоль поля. Было предложено при исследовании циклотронного резонанса в металлах направлять магнитное поле вдоль металлической пластинки (рис. 34). В этом случае оси спиральных траекторий электронов находятся в плоскости пластинки. При поле 10 —10 э радиус орбиты электрона 10 .см и циклотронная частота лежит в области сантиметрового диапазона радиоволн. Если скин-слой имеет толщину порядка 10 см, то большую часть своего пути электрон будет находиться вне воздействия электромагнитного поля волны. Однако если период радиоволны окажется равным или кратным периоду обращения электрона, то электрон, влетая в скин-слой, будет ускоряться (или замедляться). Это ускорение аналогично ускорению заряженной частицы в дуантах циклотрона, поэтому явление резонансного взаимодействия электронов, движущихся [c.171]

Э. A. Канер и др.. Теория циклотронного резонанса в металлах, ЖЭТФ 30, 811 (1956). [c.620]

И. М. Лифшиц, Квантовый циклотронный резонанс в металлах, ЖЭТФ 40, 1235(1961). [c.620]

Э. А. Канер, Теория акустического циклотронного резонанса в металлах, ЖЭТФ 43, 216 (1962). [c.622]

Циклотронный резонанс в металлах. Расположение внешних полей относительно плоского образца (обычно используемая геометрия опыта по циклотронному резонансу в металле) схематически показано на рнс. 10.24. Радиус орбиты электрона в магнитном поле напрянсенностью 10 кГс (1 тесла) составляет примерно 10 см и, таким образом, много больше толщины скин-слоя при микроволновых частотах переменного электрического поля для чистых хметаллов при низких температурах. Электроны при вращении по орбитам, как изобра Кено справа на рис. 10.24, будут взаимодействовать с переменным электрическим полем лишь на небольшом участке каждого оборота. Электроны получают результирующее ускорение, если при последовательных прохождениях скин-слоя они оказываются каждый раз в фазе высокочастотного поля. Условие резонанса состоит в том, что период Т обращения электрона по орбите должен быть целым кратным периода 2л/со переменного поля, т. е. [c.361]

Рнс. 10,24, Схема, поясняющая геометрию эффекта Азбеля — Канера (циклотронный резонанс в металле), часто используемая при описании этого явления, Радиочастотное электрическое поле может быть перпендикулярным или параллельным направлению статического магнитного поля В при этом поля Е и В лежат в плоскости поверхности образца. Глубина проникновения радиочастотного поля (скин-слой) показана на схеме затенением. На правом рисунке показана орбита электрона. На верхнем участке орбиты электрон прн каждом обороте движется в скин-слое и подвергается действию радиочастотного электрического поля при этом электрон либо приобретает энергию от этого поля, либо отдает свою энергию полю. [c.362]

Циклотронные массы для щелочных металлов были определены как из температурной зависимости амплитуды эффекта дГвА, так и из экспериментов по циклотронному резонансу в поликристалличе-ских образцах результаты представлены в табл. 5.1. В пределах довольно невысокой достигнутой точности измерений не наблюдается заметной анизотропии массы для На и К, но для КЬ и С8 масса сильнее зависит от ориентации, чем радиус ПФ. Массы, полученные из экспериментов по циклотронному резонансу, как и должно быть, довольно близки к усредненным значениям, найденным из эффекта дГвА. Хотя данные по анизотропии слишком отрывочны и неточны, чтобы имело смысл вычислять распределение электронных скоростей на ПФ, как было описано в п. 5.2.2, можно исполь- [c.239]

К. ф. металлов основана на решении кинетич. ур-ния для эл-нов с учётом их вз-ствия с фононами. Рассеяние эл-нов на фононах обусловливает появление электрич. сопротивления. К. ф. теоретически объясняет гальваномагнитные, термоэлектрич. и термомагн. явления, скин-аффект, п циклотронный резонанс в ВЧ полях и ряд др. эффектов в металлах. Для сверхпроводников она объясняет особенности их ВЧ поведения. [c.283]

В сильных магн. полях при низких темп-рах в вырожденных полупроводниках и полуметаллах наблюдаются те же резонансные осцилляц, зависимости, что и в металлах. В невырожденных полупроводниках возможно наблюдение только акустич. циклотронного резонанса. [c.57]

Наряду с К, о, в магн. поле в металлах и полупроводниках могут наблюдаться также квантовые эффекты др. природы размерное квантование в плоских плёнках, проволоках и цилиндрах, связанное с ограничением области движения (см. Квантовые размерные эффекты) или с интерференцией электронов (А ароно-ва Бома эффект), и розонапсные явления — циклотронный резонанс, резонанс на магнитных поверхностных уровнях, магнитофононный резонанс. [c.324]

Оптические свойства газа свободных электронов впервые были сформулированы Друде еще в начале нашего века. Проблема состоит в решении уравнения движения свободного электрона, колеблюш егося в электрическом поле электромагнитной волны. Таким путем можно связать оптические свойства металла с его электрическими свойствами [27] ). Шульц [37] установил, что при характерных для металлов значениях концентрации электронов N и электропроводности а теория Друде применима лишь в области длин волн от 0,3 до 100 мк. В этой области х > ге, где лих соответственно действительная и мнимая части комплексного показателя преломления п, п = ге — гх, хД — таким образом, измеряя величну х, можно определить эффективную массу носителей (электронов). Однако циклотронный резонанс при подходящих условиях дает более надежные результаты. [c.112]

Скорость звуковой волны (-— 10 см1сек) примерно в 10 раз меньше скорости Ферми для электронов в металлах. Поэтому в первом приближении можно считать, что градиенты электрического поля, создаваемые звуковой волной, стационарны в течение времени обращения электрона по циклотронной орбите. При этих условиях можно получить пространственный резонанс, когда магнитное поле перпендикулярно волновому вектору звука q. Это схематически показано на фиг. 40 для волны сдвига, поляризованной в направлении, перпендикулярном векторам q и Н. [c.115]

Эти волны обусловлены доплер-сдвинутым циклотронным резонансом групп электронов, имеющих близкие значения скоростей на поверхности Ферми. Такая ситуация реализуется в кадмии и некоторых других металлах с анизотропными чечевицеподобными поверхностями Ферми и равными концентрациями электронов и дырок. [c.191]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...