Аномальный скин-эффект

Аномальный скин-эффект в инфракрасной области. [c.207]

Аномальный скин-эффект и оптические постоянные меди, серебра, золота и никеля в инфракрасной области. [c.222]

Аномальный скин-эффект [c.409]

При низких температурах благодаря возрастанию проводимости глубина проникновения поля высокой частоты в металле уменьшается, тогда как средний свободный пробег электронов увеличивается, так что он может стать в несколько раз больше глубины скин-слоя. Поэтому электрон за время свободного пробега будет двигаться через области с разной напряженностью поля добавочная скорость, которую он получит, будет зависеть от напряженности поля вдоль всего пути движения. Результаты строгого математического решения показывают [51], что напряженность электрического поля определяется сложным выражением, но не имеет экспоненциального вида, который предсказывается классической теорией. Так как распространение волны не является более экспоненциальным, то классическое представление о комплексном показателе преломления в общей теории теряет свой физический смысл. Однако все измеряемые величины могут быть выражены в зависимости от поверхностного импеданса , который равен отношению напряженностей электрического и магнитного полей на поверхности металла, умноженному на —Явление аномального скин-эффекта приво- [c.39]

Применявшаяся ранее методика расчета переноса тепла излучением в сосудах Дьюара [48], основанная на классической теории, дает заниженные величины теплового потока. Наличие расхождений отмечалось и ранее [76], однако правильное объяснение было дано лишь на базе теории аномального скин-эффекта. [c.41]

В металлах уже на сравнительно низких частотах реализуется случай так называемого предельно аномального скин-эффекта ), когда б является наименьшим параметром размерности длины [c.275]

Впервые аномальный скин-эффект был экспериментально обнаружен Лондоном [1], а теория его в простейшем случае свободных электронов и отсутствия постоянного магнитного поля построена в работах [2] и [31. [c.275]

Таким образом, аномальность скин-эффекта позволяет последовательно ввести при любых температурах время свободного пробега электронов (что в статических задачах возможно только в исключительных случаях). [c.277]

В случае (32.18а) отклонение на угол порядка Г/0 выводит электрон из скин-слоя (т. е. из области, где электрическое поле не мало) и, таким образом, оказывается столь же существенным, как и отклонение на большие углы. При этом число столкновений Уэфф оказывается пропорциональным числу фононов при низких температурах, т. е. порядка (0/й) (Г/0)не появляется дополнительный множитель (Г/0)2 ( 24). Эффективная частота электрон-фононных столкновений при Г/0<1 быстро возрастает при увеличении аномальности скин-эффекта (при выполнении условий (32.18а) в (0/Г)2 раз) и оказывается существенной даже при весьма низких температурах, когда в статике важно только остаточное сопротивление. При й > Г роль температуры берет на себя йсо оно и входит во все выписанные выше соотношения, так что [c.278]

По аналогичным причинам аномальность скин-эффекта приводит к тому, что ферми-жидкостное взаимодействие оказывается несущественным оно связано с интегральной по f — Пр добавкой к энергии в газовом приближении. Исключение представляет случай очень острого резонанса, когда именно он определяет уширение резонансной кривой и ее конечную высоту (подробнее см. [4] и 40). [c.278]

Покажем, наконец, что при предельно аномальном скин-эффекте мало существен характер отражения электронов от поверхности металла [5]. Это чрезвычайно важное обстоятельство позволяет получить решение в замкнутом виде, так как исключение из рассмотрения поверхности металла означает возмож ность рассмотрения задачи во всем пространстве и решения ее обычным методом Фурье. [c.278]

В случае, когда наименьшим параметром является параметр, связанный с аномальностью скин-эффекта, законно [c.280]

Аномальный скин-эффект в отсутствие постоянного магнитного поля [c.280]

Прежде чем перейти к построению количественной теории аномального скин-эффекта, покажем, как на основании выводов предыдущего параграфа можно представить себе картину явления. [c.280]

АНОМАЛЬНЫЙ СКИН-ЭФФЕКТ В ОТСУТСТВИЕ ПоЛЯ [c.281]

Займемся теперь построением последовательной теории аномального скин-эффекта. [c.281]

АНОМАЛЬНЫЙ СКИН-ЭФФЕКТ В ОТСУТСТВИЕ ПОЛЯ [c.283]

Используя условие предельной аномальности скин-эффекта, легко убедиться, что существенны только Ых > 1 и, значит, в (33.13) существенны, как и было показано в 32, только [c.284]

При предельно аномальном скин-эффекте могут быть получены точные формулы для импеданса в предельных случаях чисто зеркального и чисто диффузного рассеяния электронов от поверхности [3], [9]. В соответствии с выводами 32 отражение слабо сказывается на импедансе при зеркальном отражении формула для импеданса в точности совпадает с (33,16), при диффузном отличается от (33.16) множителем /8. [c.284]

АНОМАЛЬНЫЙ СКИН-ЭФФЕКТ В ПОСТОЯННОМ ПОЛЕ [c.285]

Аномальный скин-эффект в постоянном магнитном поле [c.285]

Прежде всего, как подчеркивалось в 32, весьма высокая концентрация носителей в металле приводит к резкой неоднородности электромагнитного поля на расстоянии радиуса одной орбиты (предельно аномальный скин-эффект). В самом деле, для наличия существенного резонанса, во всяком случае, необходимо, чтобы электрон между двумя столкновениями (с примесями, искажениями решетки, фононами, другими электронами) успел совершить хотя бы несколько оборотов по орбите, т. е. чтобы выполнялись неравенства сот>1, 1>гц. В этом случае глубина скин-слоя б не зависит от т и ( 32) порядка i/ oo, где плазменная частота соо (пе 1т) 1к При обычной для металлов плотности электронов п 10 см глубина скин-слоя порядка [c.289]

В интересующем нас случае аномального скин-эффекта (который, как неоднократно подчеркивалось, практически только и интересен в металлах) следует учесть, что радиус орбиты вблизи опорной точки мал (в опорной точке он равен нулю) и потому относительный путь, проходимый в скин-слое, по сравнению с другими электронами соответственно возрастает (см. рис. 78) [c.292]

Для получения формулы для импеданса остается лишь воспользоваться предельной аномальностью скин-эффекта (тем, что кгн гн/б > 1) и вычислить внутренние интегралы в (36.8) методом перевала. При этом существенными оказываются, как и считалось все время ( 32), точки, где у = Уу = О, т. е. соответствующие скользящим электронам. Плавные функции Ур просто выносятся в этих точках за знак интеграла. Если закон дисперсии не близок к квадратичному, то существенны только избранные значения рг, обеспечивающие резонанс тогда и Ур следует брать только в этих точках, и они оказываются [c.299]

Не останавливаясь на выполнении указанной программы простых, но довольно громоздких вычислений, перейдем сразу к результатам. Заметим лишь, что поскольку основой при вычислениях является аномальность скин-эффекта, получаются результаты, качественно справедливые в любых магнитных полях (ср., например, (36.10) с (33.16) и (33.15) вещественные множители порядка 1 не учитываются нами во всех случаях). [c.300]

До сих пор мы не детализировали проникновения высокочастотного поля в металл, ограничиваясь лишь определением характерной глубины затухания поля (ее можно связать, например, с поверхностным импедансом) и сравнением ее с микроскопическими характеристиками движения электрона — длиной свободного пробега, радиусом ларморовской орбиты, расстоянием, проходимым электроном за период высокочастотного поля, и в соответствии с этим говорили о нормальном и аномальном скин-эффекте. [c.309]

При аномальном скин-эффекте сразу ясно, что это невозможно. Так, в отсутствие магнитного поля электрон, получивший в скин-слое энергию от поля, беспрепятственно понесет ее в глубь металла на расстояние порядка длины свободного пробега, создавая на этом пути высокочастотное поле. Разумеется, поскольку уходящие вглубь электроны, как было показано еще в 32, получают значительно меньшую энергию от поля, чем скользящие , не уходящие в глубину, и поскольку ток, который они несут, распределится не на слой 6, а на слой I, плотность тока и поле в глубине металла окажутся значительно меньшими, чем в скин-слое, но в дальнейшем будут затухать, очевидно, на [c.310]

Ввиду того что благодаря предельной аномальности скин-эффекта Гн/Ь 1, существенны только две центрально-симметричные точки орбиты, верхняя и нижняя , где у = О (как уже говорилось в 36, это следствие метода перевала), значения и up берутся в точке е = ер, pz = О, t y = О и, например, > О, и (с точностью до знака) выносятся из-под знака интеграла. Выбирая за ось а направление скорости в этой точке (нижний индекс нуль обозначает эту точку), мы тем самым получим для Ёа( ) (ep(fe) не имеет резонансного характера и потому нас не интересует) [c.313]

В условиях аномального скин-эффекта ферми-жидкостной член, как указывалось в 32, может быть существен лишь в условиях очень острого циклотронного резонанса. Наметим путь решения задачи в этом случае [4]. Для простоты будем рассматривать лишь строго параллельное поверхности металла постоянное магнитное поле, квадратичный закон дисперсии и резонанс на центральном сечении. Переходя в (34.8), (34.9) к переменным 8, рг, t (напомним, что (— время обращения электрона по орбите), получим [c.327]

Теория аномального скин-эффекта сложна [5, 3]. Поэтому, следуя Займану [6], рассмотрим это явление лишь качественно. [c.410]

Наиболее интересное свойство аномального скин-эффекта — его зависимость от геометрии поверхности Ферми. Как мы отмечали раньше, только те электроны, которые движутся почти параллельно поверхности, э( )фективно принимают участие в проводимости. Если образец представляет собой монокристалл, то эти электроны должны принадлежать узкому поясу, охватывающему поверхность Ферми. Если поверхность Ферми сильно анизотропна, то должны наблюдаться различные величины поверхностного импеданса при измерениях на различных гранях металлического кристалла и при различных ориентациях поля. [c.411]

Результаты измерений инфракрасного поглощения были использованы для исследования аномального скин-эффекта в металлах. Согласно классической теории, поглощательная способность металла должна неограниченно уменьшаться по мере увеличения средней длины свободного пробега электронов проводимости. Однако наблюдаемая поглощательная способность металлов одинакова по порядку величины как при температуре жидкого гелия, так и при комнатной температуре. Классическая теория справедлива до тех пор, пока среднее значение длины свободного пробега электронов I меньше глубины проникновения электромагнитного поля 5. Если / > 5, то имеет место аномальный 2т т1 аффо1 т Ъьокдг [47] измерил оптическое поглоттте-ние меди и серебра при температуре 4,2° К в диапазоне 33 333—3030 сж" (0,3—3 мк), где 1>Ь. Обнаружено, что для длин волн, больших 1,5 мк, поглощательная способность не зависит от длины волны, что находится в согласии с аномальным скин-эффектом. [c.28]

Экспери- менталь- ные данные Классичес- кая теория Теория с учетом аномального скин-эффекта [c.41]

Существует ряд способов исследования электронной структуры металлов [3, 4]. В дополнение к электропроводности полезную информацию дают также магнитное сопротивление, эффект Холла, циклотронный резонанс, эффект Гааза — Ван-Альфена, аномальный скин-эффект, магнитоакустическое поглощение, термоэлектрические эффекты, звуковые волны и ряд других. Детальное рассмотрение всех этих явлений выходит за пределы данной главы. Следует только добавить, что для успешного применения этих способов необходима высокая чистота металла. [c.29]

Для определения энергетического спектра конденсированных истем используют весьма разнообразные методы (поглощение льтразвука, циклотронный резонанс, гальваномагнитные явле-ия, аномальный скин-эффект, эффект де Гааза — ван Альфена, еупругое рассеяние нейтронов, характеристические потериэлек-ронов и др.). Этим вопросам посвящен 48. [c.151]

Подчеркнем, что полученный результат полностью обусловлен однородностью поля. Легко видеть, что в существенно неоднородном поле (в частности, при аномальном скин-эффекте см. 33, 34) дополнительную зависимость интеграла столкновений от электрического поля учитывать не следует (это подтверждается и прямыми вычислениями) она дает вклад в следующем приближении по ((Онт) . Квантовые осцилляции в неоднородном случае не содержат ни V (так как V усредняется по орбите в неоднородном поле), ни ( нт ) (так как определяющей является глубина скин-слоя, а случай равенства чисел дырок и электронов не является особым). [c.267]

Точный расчет (см. ниже) подтверждает эту формулу ( 10лу-ченную подобным образом в работе [2]) и дает а= З Зл/2 . Существенно, что формула (33.3) правильно описывает основные особенности импеданса при аномальном скин-эффекте независимость от длины пробега (и, следовательно, от температуры),так как а зависимость от частоты ( - o , при нормальном скин-эффекте, согласно (32.20), u / ) комплексность при [c.281]

Если сот <С 1, то в основном приближении по сот член, пропорциональный (О, должен быть отброшен, и, следовательно, ферми-жидкость не влияет на результаты ( 23). Если сот1 1, то, как говорилось в 32, для хороших металлов имеет место предельно аномальный скин-эффект (разумеется, пока о) и/6 обратный предельный случай см. ниже), и член может быть отброшен в основном приближении по аномальности ( 32). Для плохих же металлов типа висмута, где возможен нормальный [c.327]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология