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. 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.

Сутність ефекту

Ефект Гантмахера

Ефект Гантмахера 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.

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).

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 .

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).

Примітки

1. Энциклопедия физики и техники. Гантмахера эффект [ 11 липня 2021 у Wayback Machine.](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. . Физическая энциклопедия. Архів оригіналу за 11 липня 2021. Процитовано 11 липня 2021.
4. . Наука та інновації. 2008. Т 4. No 5. С. 39—62. Архів оригіналу за 29 жовтня 2020.
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.
• Gantmakher 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. — Число 17. — 3. — С. 301—315. з джерела 11 липня 2021. Процитовано 11 липня 2021.

Посилання

• А. П. Сухоруков. Большая российская энциклопедия : [в 36 т.] / председ. ред. кол. Ю. С. Осипов, отв. ред. С. Л. Кравец. — М. : Науч. изд-во «БРЭ», 2004—2017. (рос.)