Слабка́ локаліза́ція (англ. weak localization) — сукупність явищ, зумовлених ефектом квантово-механічної інтерференції електронів самих з собою в слабко розупорядкованих матеріалах з металічним типом провідності. Явища слабкої локалізації є універсальними і проявляються в будь-яких невпорядкованих провідниках — в металічному склі, тонких металічних плівках, системах з двовимірним електронним газом тощо.
Причиною слабкої локалізації є зміна швидкості дифузії електронів завдяки інтерференції електронних хвиль, що багаторазово розсіюються на дефектах кристалічної ґратки. За низьких температур, коли опір провідника визначається переважно розсіянням на випадковому потенціалі, що створюється дефектами, квантова інтерференція призводить до поправок до класичної електропровідності. Експериментально слабка локалізація проявляється явищами від'ємного магнітоопору, нехарактерною для металів температурною залежністю електричного опору за низьких температур, універсальними флуктуаціями провідності в мезоскопічних зразках тощо.
Походження терміна «слабка локалізація» пояснюється тим, що інтерференційні явища можна інтерпретувати як передвісник андерсонівського переходу метал-діелектрик, за якого через достатньо сильне розупорядкування структури відбувається повна локалізація електронів.
Історія
Ефект слабкої локалізації — від'ємний магнітоопір — експериментально виявив у 1948 році співробітник Інституту точної механіки та обчислювальної техніки АН СРСР Ченцов Р. А.. Протягом тривалого часу (майже 30 років) його безуспішно намагалися пояснити різного роду теоріями.Так, наприклад, відповідно до розвинутої Ютака Тоязавою (англ. Yutaka Toyozawa) моделі деяка частина домішкових атомів в кристалі може захопити зайвий електрон і, таким чином, набути магнітний момент — так званий локальний спін. Оскільки спіни взаємодіючих електронів можуть бути не паралельні, при розсіянні можлива переорієнтація спіна, тобто, виникає додатковий непружний механізм розсіяння носіїв струму. У зовнішньому магнітному полі відбувається орієнтацію спінів за полем, причому доля орієнтованих за полем спінів зростає зі збільшенням магнітного поля і зниженням температури. В результаті непружний механізм розсіяння частково вимикається магнітним полем, що й призводить до зменшення електричного опору. Однак порівняння теоретичних розрахунків з експериментом показує, що вони узгоджуються за використання в розрахунку змінної величини магнітного моменту розсіювального центру, до того ж магнітний момент цього центру повинен сягати десятків магнетонів Бора. Ці та ряд інших експериментальних фактів неможливо пояснити в рамках моделі Тоязави.
Слід зазначити, що висувалися й інші моделі для пояснення від'ємного магнітоопору. Однак вони не були узагальнюючими або базувалися на завідомо помилкових уявленнях про збільшення концентрації носіїв струму в магнітному полі. І тільки в 1979 році це явище було пояснено як універсальне явище, яке має спостерігатися в будь-якому металічному провіднику за певних умов.
Кількісна теорія слабкої локалізації була побудована 1981 року групою радянських фізиків-теоретиків: [en], [en], [en] і . Вона була підтверджена численними експериментами, а автори за цю працю в 1993 році отримали [en]. У тому ж 1981 році та Дмитро Юрійович Шарвін виявили осциляції електричного опору в тонкостінному циліндрі за зміни магнітного поля. У 1985 році експериментальним шляхом було підтверджено існування слабкої локалізації для електромагнітних хвиль.
Теорія слабкої локалізації
Природа слабкої локалізації
Слабка локалізація відбувається через інтерференцію електрона самого з собою завдяки можливості його руху в одну і ту ж точку різними траєкторіями.
До виявлення ефектів слабкої локалізації вважалося, що квантово-механічні явища інтерференції існують в основному за руху електронів у монокристалах. У першу чергу, це дифракція електронів. Однак з'ясувалося, що ці явища не тільки існують у невпорядкованих системах, але й можуть посилюватися в таких системах
На відміну від кристалів, де потенціал поля, в якому рухаються електрони, змінюється періодично, у невпорядкованих середовищах він змінюється випадковим чином. Електрони, енергія яких менша від максимальних значень потенціалу, локалізуються в потенціальних ямах, утворених випадковим полем. Якщо довжина локалізації невелика в порівнянні з відстанями між центрами локалізації, електрон у потенціальній ямі перебуває доти, поки теплові коливання атомів не перекинуть його в сусідню потенціальну яму. Таке перенесення електронів називається стрибковим транспортуванням. Прикладом матеріалів, у яких здійснюється стрибкове транспортування, є аморфні напівпровідники.
Електрони з вищими енергіями не локалізуються у випадкових потенціальних ямах, однак розсіюються на них. Можна припустити, що середовище складається з хаотично розташованих силових центрів, на кожному з яких електрон розсіюється ізотропно, тобто, може з однаковою ймовірністю відхилитися на будь-який кут. Якби електрон був класичною частинкою, то ймовірність виявити електрон, розсіяний на хаотично розташованих силових центрах, не залежала б від кута розсіяння. Однак, урахування корпускулярно-хвильового дуалізму змінює картину.
Припустимо, що за час ( — час збою фази) електрон, розсіюючись на силових центрах, наприклад, домішках, переходить із початкової точки 0 в точку з координатою . Він може потрапити в цю точку різними шляхами. Згідно із загальними принципами квантової механіки ймовірність цього процесу
- , .
У цій формулі — амплітуда ймовірності руху електрона по -тій траєкторії.
Перша сума у виразі для є сумою ймовірностей проходження електроном кожної траєкторії, друга описує інтерференцію амплітуд. Інтерференція більшості амплітуд не дає внеску в , оскільки їхні фази пропорційні довжинам траєкторій і через різницю цих довжин взаємно гасяться. Винятком є лише замкнені траєкторії.
Розглянемо замкнені траєкторії, тобто траєкторії, якими електрон повертається у початкову точку. Розіб'ємо такі траєкторії на пари з однаковим набором розсіювальних центрів, але з протилежними напрямками руху. Ймовірність, що електрон, розсіявшись на наборі силових центрів, повернеться в початкову точку
- ,
де , — амплітуди ймовірностей руху електронів замкненою траєкторією в протилежних напрямах обходу контуру.
Оскільки фази цих електронних хвиль за зустрічі в точці 0 будуть однаковими, то з урахуванням, що , одержимо замість , що було б без урахування інтерференції.
Збільшення ймовірності для електрона через час бути виявленим в точці 0 (по суті, залишитись там, звідки почалася дифузія) і називається слабкою локалізацією.
Механічна аналогія
Фізичну суть процесів, які лежать в основі слабкої локалізації, можна пояснити з допомогою механічної аналогії. Нехай кільцеподібний водний канал в одному місці з'єднаний з великою водоймою. Хвиля, яка приходить з водойми, розгалужуючись, потрапляє в обидва рукави каналу. Після розгалуження хвилі в обох рукавах є когерентними. Якщо затухання хвиль у каналі немає, то обидві локальні хвилі, рухаючись в протилежних напрямках по каналу, обійдуть його і зустрінуться на вході, інтерферуючи одна з одною.
Квантові поправки до провідності
Збільшення ймовірності повернення електронів під час дифузії в точку, з якої вона почалася, не означає, що дифузія взагалі неможлива. Слабка локалізація призводить до зниження рухливості частинок, а отже до підвищення електричного опору.
Значення квантової поправки до провідності , зумовлене ефектом слабкої локалізації, суттєво залежить від розмірності системи.
Об'єм, у будь-якій точці якого може перебувати електрон в момент часу , становить , де — коефіцієнт дифузії. Об'єм, з якого електрон за час може потрапити в початкову точку, складає ( — де-бройлівська довжина хвилі, — швидкість Фермі). Відношення цих об'ємів визначає відносну кількість електронів, які побували в початковій точці за час . Мінімальний час, через який електрон може повернутися в початкову точку, — час пружного розсіяння . Максимальний час, через який він зможе брати участь в інтерференції, — час збою фази . Таким чином,
- .
Для (тривимірний випадок):
- ,
де — радіус сфери Фермі; — середня довжина вільного пробігу електрона.
Величина називається дифузійною довжиною втрати фази.
є характерним розміром, у порівнянні з яким визначається розмірність системи. Плівка товщини та металічна нитка діаметра за умови є прикладами систем зниженої розмірності (дво- та одновимірний випадок відповідно).
Для :
- .
Для :
- .
Аналіз поправок свідчить, що ефект інтерференції тим сильніший, чим нижча розмірність системи.
є функцією температури, тому саме через цей параметр квантові поправки до провідності залежать від температури. Оскільки при , то в тривимірному випадку провідність зі зниженням температури прямує до деякого постійного значення. Для систем зниженої розмірності за наближення температури до абсолютного нуля квантові поправки, залишаючись від’ємними, необмежено зростають. Через те, що провідність не може бути від’ємною, повинна бути умова застосовності наведених формул квантових поправок до провідності. Такою умовою є відносна малість поправок.
Якщо квантові поправки до провідності представити в абсолютній формі,то вони матимуть вигляд:
: ,
: ,
: .
Всі вони мають однаковий масштаб . Ця комбінація атомних констант розмірності, оберненої до розмірності опору, зустрічається в усіх задачах, пов'язаних зі слабкою локалізацією.
Від'ємний магнітоопір
Магнітне поле «закручує» траєкторію електрона, тому з точки зору класичної фізики електричний опір у магнітному полі має зростати, тобто має спостерігатися додатній магнітоопір. Проте для матеріалів, для яких проявляються ефекти слабкої локалізації, спостерігається від'ємний магнітоопір — у магнітному полі їх електричний опір зменшується.
Ефект від'ємного магнітоопору зумовлений руйнуванням магнітним полем слабкої локалізації. При проходженні електроном замкненого контуру за наявності магнітного поля в його хвильової функції з'являється додатковий фазовий множник:
- ,
де — квант магнітного потоку;
- — магнітний потік через замкнений контур електронної траєкторії площею .
Знак чи в показнику експоненти залежить від напрямку обходу контуру електроном: за чи проти годинникової стрілки. Оскільки електрон може рухатися замкненою траєкторією в протилежних напрямках, після повернення його в початкову точку виникне зсув фаз .
Наявність різниці фаз означає що ймовірність набуде вигляду:
- .
За усереднення по різних замкнених траєкторіях середнє значення дорівнюватиме нулю, так що інтерференційний внесок зникає, що, власне, й призводить до зниження електричного опору в магнітних полях.
Осциляції електроопору в магнітному полі
Інтерференційна картинка в магнітному полі руйнується завдяки розкиду площ різних замкнених траєкторій. Якщо всі замкнені траєкторії матимуть одну і ту ж площу проєкції на площину, перпендикулярну вектору напруженості магнітного поля, то інтерференційний внесок не руйнуватиметься, а буде осцилювати з ростом напруженості магнітного поля з періодом .
Таку конфігурацію можна реалізувати, якщо, наприклад, на кварцову нитку діаметром 1 ÷ 2 мкм напилити шар металу значно меншої товщини, отримавши своєрідний тонкостінний циліндр. Усі замкнені дифузійні траєкторії матимуть площу проєкції на площину, перпендикулярну осі циліндра або 0, або . Магнітне поле, спрямоване вдовж осі такого циліндра, на інтерференцію траєкторій з нульовою площею проєкцій впливу не чинить. Водночас внесок замкнених траєкторій з площею проєкцій відмінною від нуля в провідність вздовж осі циліндра осцилюватиме з ростом магнітного поля.
Подібні осциляції можна спостерігати не тільки для зразків спеціальної форми; вони можуть виникнути для зразків довільної форми, але достатньо малого розміру. Кількість замкнених траєкторій у таких зразках обмежена, тому за усереднення інтерференційний внесок у провідність не зникає. За зміни магнітного поля в таких зразках виникають так звані (кондактансу).
Слабка локалізація електромагнітних хвиль
Оскільки слабка локалізація має хвильову природу, подібне явище має спостерігатися не лише для електронних хвиль, але і хвиль іншої природи. Відповідний аналог слабкої локалізації був виявлений для електромагнітних хвиль: під час експериментального вивчення кутової залежності інтенсивності розсіяння світла в суспензіях спостерігався пік розсіяння світла, який відповідає розсіянню назад. Якщо на систему падає плоска когерентна електромагнітна хвиля, в кожному акті пружного розсіяння змінюється напрям та фаза хвилі. Розсіяння на випадково розподілених неоднорідностях призводить до того, що розсіяне світло стає повністю некогерентним. Однак кожній хвилі, що обходить деяку послідовність розсіювальних центрів, відповідає хвиля, яка проходить ту ж послідовність в протилежному напрямку. Такі хвилі є когерентними. Тому за розсіяння назад, коли оптичні шляхи та сумарний зсув фаз для обох хвиль строго однакові, спостерігається максимум інтенсивності.
Слабка антилокалізація
У системах зі спін-орбітальною взаємодією спін електрона пов'язаний з його імпульсом. Спіни електронів, що рухаються по замкненому контуру в протилежних напрямах, мають зворотні орієнтації. У зв'язку з цим електронні хвилі, які пов'язані з двома протилежними напрямами обходу замкненого контуру, інтерферують у початковій точці в протифазі. Це зменшує ймовірність розсіяння електрона назад в порівнянні з ймовірністю розсіяння в інших напрямках. Це явище іноді називають антилокалізацією. На відміну від слабкої локалізації, де електричний опір підвищується, антилокалізація призводить до зниження опору.
Слабка антилокалізація подібно до слабкої локалізації руйнується в магнітному полі.
Експериментальне підтвердження слабкої локалізації
За низьких температур, коли теплові коливання атомів відносно малі, електричний опір металів має визначатися розсіянням електронів на домішках. До відкриття слабкої локалізації здавалося природним, що електроопір з підвищенням температури має зростати, оскільки теплові коливання атомів призводять до додаткового розсіяння носіїв струму на фононах. Слабка локалізація призводить до аномальної температурної залежності електроопору, коли з підвищенням температури електричний опір зменшується. Це зумовлено тим, що з підвищенням температури, крім пружного розсіяння, дедалі більше відчувається непружне розсіяння електронів на теплових коливаннях, що зменшує ступінь когерентності електронних хвиль і руйнує слабку локалізацію. З подальшим підвищенням температури слабка локалізація руйнується повністю й електроопір починає зростати через розсіяння на фононах. Отже, на температурній залежності електроопору має спостерігатися мінімум. Крім того, оскільки , то в області досить низьких температур для достатньо тонких плівок повинна спостерігатися логарифмічна залежність квантової поправки до електричного опору від температури. Така поведінка електричного опору плівок в області низьких температур була виявлена експериментально, наприклад, в роботах та багатьох інших.
Разом з тим виявлення відповідної поведінки електричного опору певних матеріалів за зміни температури навряд чи можна вважати беззаперечним доказом існування в них ефектів слабкої локалізації, адже подібні температурні залежності поправок до провідності дає і (електрон-електронна взаємодія). Неспростовні докази існування ефектів слабкої локалізації були отримані під час вивчення поведінки електричного опору відповідних матеріалів у магнітних полях за температур існування квантових поправок до провідності, адже на міжелектронну інтерференцію магнітне поле практично не впливає. Крім того, що теорія слабкої локалізації пояснила існування негативного магнітоопору, експериментально були виявлені передбачені теорією слабкої локалізації осциляції електричного опору в циліндричних плівках та універсальні флуктуації кондактансу в мезоскопічних зразках.
Практичне значення
Крім теоретичного теорія слабкої локалізації має суттєве прикладне значення. Практичний інтерес до систем, в яких можуть проявлятись ефекти слабкої локалізації, зумовлений швидким розвитком субмікронної напівпровідникової технології. Теорія слабкої локалізації стала своєрідним поштовхом до виникнення мезоскопічної фізики — відносно нового напряму фізики твердого тіла, який має важливе прикладне значення. В мезоскопіці принциповим є порівняння розміру системи з довжиною збою фази електрона. В системах, розмір яких не перевищує довжину збою фази, є необхідним розгляд інтерференції електронних хвиль. З'явилася реальна можливість створення напівпровідникових приладів на основі сугубо квантових ефектів, характерних для одно- та двомірних електронних систем. Широкі функціональні можливості таких «квантових» напівпровідникових елементів дозволять суттєво розширити можливості елементної бази мікро- і наноелектроніки.
Не менш важливе практичне значення має ефект слабкої локалізації електромагнітних хвиль. Області його практичного використання — оптична діагностика частинок біологічного та штучного походження в таких дисциплінах як медицина, біологія, хімія, екологія, нанофізика та нанотехнології, від детектування об'єктів в густому тумані до вивчення структури біологічних об'єктів з допомогою видимого світла. В астрофізиці та геофізиці відкриваються унікальні можливості для вивчення речовини планетних систем та інших дисперсних середовищ, таких як хмари, атмосфери планет, їхні кільця, комети, міжпланетний пил тощо, підтвердженням чого може слугувати розроблення поляриметричних методів дистанційного зондування аерозольних та хмарних частинок в атмосфері Землі з літаків і орбітальних супутників та обґрунтування унікальної концепції фотополяриметра Aerosol Polarimetry Sensor (APS) для космічної місії [en].
Див. також
Примітки
- Altshuler та ін., 1980.
- Anderson, 1958.
- Ченцов, 1948.
- Toyozawa, 1962.
- Горьков та ін., 1979.
- Альтшулер та ін., 1981.
- Шарвин, 1981.
- Wolf та Maret, 1985.
- Van Albada та Lagendijk, 1985.
- Білий, 2009.
- Мотт, 1982.
- Горелик, 1986.
- Гантмахер, 2013.
- Шкловский, 2012.
- Ларкин, Хмельницкий, 1982.
- Haucke та ін., 1990.
- Van den Dries та ін., 1981.
- Дорожкин, 1982.
- Umbach та ін., 1984.
- Ткалич та ін., 2011.
- Міщенко, 2008.
Джерела
- Гантмахер В. Ф. Электроны в неупорядоченных средах. — М. : Физматлит, 2013. — 288 с. — .(рос.)
- Eric Akketmans, Gilles Montambaux. Mesoscopic Physics of Electrons and Fotons. — 1 ed. — Cambridge, UK : Cambridge University Press, 2007. — 606 с. — .(англ.)
- Шкловский В. А., Белецкий В. И. Локализация и мезоскопические эффекты в металлах при низких температурах: Учебно-метод. пособие. — Х. : ХНУ имени В. Н. Каразина, 2012. — С. 72.(рос.)
- Полянская Т. А., Шмарцев Ю. В. Квантовые поправки к проводимости в полупроводниках с двумерным и трехмерным электронным газом // Физика и техника полупроводников. — 1989. — Т. 23, № 1. — С. 3—32.(рос.)
- Лисоченко С. В., Іщук Л. В., Жарких Ю. С., Третяк О. В. Гальваномагнітні дослідження плівок Іn2O3 при температурі рідкого гелію // Вісник Київського університету. — 2005. — № 3. — С. 407—416. — (Фіз.-мат. науки).
- Altshuler, B. L.; Khmel'nitzkii, D.; Larkin, A. I.; Lee, P. A. (1980). Magnetoresistance and Hall effect in a disordered two-dimensional electron gas. Phys. Rev. B. 22: 5142. doi:10.1103/PhysRevB.22.5142.(англ.)
- Мотт Н., Дэвис Э. Электронные процессы в некристаллических веществах. — 2-е изд., перераб. и доп. — М. : Мир, 1982. — 386 с.(рос.)
- Кузьмин В. Л., Романов В. П. Когерентные еффекты при рассеянии света в неупорядоченных системах // Успехи физических наук. — 1996. — Т. 166, № 3. — С. 247—278.(рос.)
- Imry Y. Introduction to Mesoscopic Physics. — New York Oxford : Oxford University Press, 2002. — 264 с.(англ.)
- Шарвин Д. Ю., Шарвин Ю. В. Квантование магнитного потока в цилиндрической пленке из нормального металла // Письма в ЖЭТФ. — 1981. — Т. 34, № 5. — С. 285—288.(рос.)
- Van Albada, M. P.; Lagendijk, А. (1985). Observation of weak localization of light in a random medium. Phys. Rev. Lett. 55: 2692—2695.(англ.)
- Дорожкин С. И., Долгополов В. Т. Исследование нелинейности вольт-амперных характеристик тонких пленок золота // Письма в ЖЭТФ. — 1982. — Т. 36, № 1. — С. 15—18.(рос.)
- Van den Dries, L.; Van Haesendonck, C.; Bruynseraede, Y.; Deutscher, G. (1981). Two-Dimensional Localization in Thin Copper Films. Phys. Rev. Lett. 46: 565.(англ.)
- Umbach, C. P.; Washburn, S.; Laibowitz, R. B.; Webb, R. A. (1984). Magnetoresistance of small, quasi-one-dimensional, normal metal rings and lines. Phys. Rev. B. 30 (7): 4048—4051.(англ.)
- Wolf, P.; Maret, G. (1985). Weak Localization and Coherent Backscattering of Photons in Disordered Media. Phys. Rev. Lett. 55: 2696.(англ.)
- Основи мезоскопічної фізики: навч. посіб / М. В. Москалець. — Х.; Нац. техн. ун-т «Харк. політехн. ін-т» : НТУ «ХПІ», 2010. — 180 с. — 50 прим. — .
- Абрикосов А. А. Основы теории металлов: Учебное руководство. — М. : Наука, Гл. ред. физ. мат. лит, 1987. — 520 с.(рос.)
- Anderson, P. W. (1958). Absence of Diffusion in Certain Random Lattices. Phys. Rev. 109: 1492—1505.(англ.)
- Білий М. У., Охріменко Б. А. Атомна фізика. — К. : Знання, 2009. — 559 с.
- Л. П. Горьков, А. И. Ларкин, Д. Е. Хмельницкий. Проводимость частицы в двумерном случайном потенциале // Письма в ЖЭТФ. — 1979. — Т. 30, № 4. — С. 248—252.(рос.)
- Аморфные полупроводники и приборы на их основе / под ред. Горелика С. С. — М. : Металлургия, 1986. — 366 с.(рос.)
- Альтшулер Б. Л., Аронов А. Г., Ларкин А. И., Хмельницкий Д. Е. Об аномальном магнитосопротивлении в полупроводниках // ЖЭТФ. — 1981. — Т. 81, вип. 2(8). — С. 768—783.(рос.)
- Ларкин А. И., Хмельницкий Д. Е. Андерсоновская локализация и аномальное магнетосопротивление при низких температурах // Успехи физических наук. — 1982. — Т. 136, № 3. — С. 536—538.(рос.)
- Haucke, H.; Washburn, S.; Benoit, A. D.; Umbach, C. P.; Webb, R. A. (1990). Universal scaling of nonlocal and local resistance fluctuations in small wires. Phys. Rev. B. 41: 12454.(англ.)
- Ткалич В. Л., Макеева А. В., Оборина Е. Е. Физические основы наноэлектроники. Учебное пособие. — СПб : СПбГУ ИТМО, 2011. — 83 с.(рос.)
- Міщенко М. І. Електромагнітне розсіяння у випадкових дисперсних середовищах: фундаментальна теорія і застосування: автореф. дис… д-ра фіз.-мат. наук: 05.07.12. — К. : НАН України. Голов. астрон. обсерваторія, 2008. — 38 с.
- Ченцов Р. А. Об изменении электрического сопротивления теллура в магнитном поле при низких температурах // ЖЭТФ. — 1948. — Т. 18, вип. 4. — С. 474—485.(рос.)
- Toyozawa, Y. (1962). Theory of Localized spins and Negative Magnitoresistance in Metallic Impyrity Condaction. J. Phys. Soc. Japan. 17, N6: 986—1024.(англ.)
Ця стаття належить до української Вікіпедії. |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Slabka lokaliza ciya angl weak localization sukupnist yavish zumovlenih efektom kvantovo mehanichnoyi interferenciyi elektroniv samih z soboyu v slabko rozuporyadkovanih materialah z metalichnim tipom providnosti Yavisha slabkoyi lokalizaciyi ye universalnimi i proyavlyayutsya v bud yakih nevporyadkovanih providnikah v metalichnomu skli tonkih metalichnih plivkah sistemah z dvovimirnim elektronnim gazom tosho Prichinoyu slabkoyi lokalizaciyi ye zmina shvidkosti difuziyi elektroniv zavdyaki interferenciyi elektronnih hvil sho bagatorazovo rozsiyuyutsya na defektah kristalichnoyi gratki Za nizkih temperatur koli opir providnika viznachayetsya perevazhno rozsiyannyam na vipadkovomu potenciali sho stvoryuyetsya defektami kvantova interferenciya prizvodit do popravok do klasichnoyi elektroprovidnosti Eksperimentalno slabka lokalizaciya proyavlyayetsya yavishami vid yemnogo magnitooporu neharakternoyu dlya metaliv temperaturnoyu zalezhnistyu elektrichnogo oporu za nizkih temperatur universalnimi fluktuaciyami providnosti v mezoskopichnih zrazkah tosho Pohodzhennya termina slabka lokalizaciya poyasnyuyetsya tim sho interferencijni yavisha mozhna interpretuvati yak peredvisnik andersonivskogo perehodu metal dielektrik za yakogo cherez dostatno silne rozuporyadkuvannya strukturi vidbuvayetsya povna lokalizaciya elektroniv IstoriyaEfekt slabkoyi lokalizaciyi vid yemnij magnitoopir eksperimentalno viyaviv u 1948 roci spivrobitnik Institutu tochnoyi mehaniki ta obchislyuvalnoyi tehniki AN SRSR Chencov R A Protyagom trivalogo chasu majzhe 30 rokiv jogo bezuspishno namagalisya poyasniti riznogo rodu teoriyami Tak napriklad vidpovidno do rozvinutoyi Yutaka Toyazavoyu angl Yutaka Toyozawa modeli deyaka chastina domishkovih atomiv v kristali mozhe zahopiti zajvij elektron i takim chinom nabuti magnitnij moment tak zvanij lokalnij spin Oskilki spini vzayemodiyuchih elektroniv mozhut buti ne paralelni pri rozsiyanni mozhliva pereoriyentaciya spina tobto vinikaye dodatkovij nepruzhnij mehanizm rozsiyannya nosiyiv strumu U zovnishnomu magnitnomu poli vidbuvayetsya oriyentaciyu spiniv za polem prichomu dolya oriyentovanih za polem spiniv zrostaye zi zbilshennyam magnitnogo polya i znizhennyam temperaturi V rezultati nepruzhnij mehanizm rozsiyannya chastkovo vimikayetsya magnitnim polem sho j prizvodit do zmenshennya elektrichnogo oporu Odnak porivnyannya teoretichnih rozrahunkiv z eksperimentom pokazuye sho voni uzgodzhuyutsya za vikoristannya v rozrahunku zminnoyi velichini magnitnogo momentu rozsiyuvalnogo centru do togo zh magnitnij moment cogo centru povinen syagati desyatkiv magnetoniv Bora Ci ta ryad inshih eksperimentalnih faktiv nemozhlivo poyasniti v ramkah modeli Toyazavi Slid zaznachiti sho visuvalisya j inshi modeli dlya poyasnennya vid yemnogo magnitooporu Odnak voni ne buli uzagalnyuyuchimi abo bazuvalisya na zavidomo pomilkovih uyavlennyah pro zbilshennya koncentraciyi nosiyiv strumu v magnitnomu poli I tilki v 1979 roci ce yavishe bulo poyasneno yak universalne yavishe yake maye sposterigatisya v bud yakomu metalichnomu providniku za pevnih umov Kilkisna teoriya slabkoyi lokalizaciyi bula pobudovana 1981 roku grupoyu radyanskih fizikiv teoretikiv en en en i Vona bula pidtverdzhena chislennimi eksperimentami a avtori za cyu pracyu v 1993 roci otrimali en U tomu zh 1981 roci ta Dmitro Yurijovich Sharvin viyavili oscilyaciyi elektrichnogo oporu v tonkostinnomu cilindri za zmini magnitnogo polya U 1985 roci eksperimentalnim shlyahom bulo pidtverdzheno isnuvannya slabkoyi lokalizaciyi dlya elektromagnitnih hvil Teoriya slabkoyi lokalizaciyiPriroda slabkoyi lokalizaciyi Mozhlivi trayektoriyi elektroniv u nevporyadkovanih sistemah Slabka lokalizaciya vidbuvayetsya cherez interferenciyu elektrona samogo z soboyu zavdyaki mozhlivosti jogo ruhu v odnu i tu zh tochku riznimi trayektoriyami Do viyavlennya efektiv slabkoyi lokalizaciyi vvazhalosya sho kvantovo mehanichni yavisha interferenciyi isnuyut v osnovnomu za ruhu elektroniv u monokristalah U pershu chergu ce difrakciya elektroniv Odnak z yasuvalosya sho ci yavisha ne tilki isnuyut u nevporyadkovanih sistemah ale j mozhut posilyuvatisya v takih sistemah Na vidminu vid kristaliv de potencial polya v yakomu ruhayutsya elektroni zminyuyetsya periodichno u nevporyadkovanih seredovishah vin zminyuyetsya vipadkovim chinom Elektroni energiya yakih mensha vid maksimalnih znachen potencialu lokalizuyutsya v potencialnih yamah utvorenih vipadkovim polem Yaksho dovzhina lokalizaciyi nevelika v porivnyanni z vidstanyami mizh centrami lokalizaciyi elektron u potencialnij yami perebuvaye doti poki teplovi kolivannya atomiv ne perekinut jogo v susidnyu potencialnu yamu Take perenesennya elektroniv nazivayetsya stribkovim transportuvannyam Prikladom materialiv u yakih zdijsnyuyetsya stribkove transportuvannya ye amorfni napivprovidniki Elektroni z vishimi energiyami ne lokalizuyutsya u vipadkovih potencialnih yamah odnak rozsiyuyutsya na nih Mozhna pripustiti sho seredovishe skladayetsya z haotichno roztashovanih silovih centriv na kozhnomu z yakih elektron rozsiyuyetsya izotropno tobto mozhe z odnakovoyu jmovirnistyu vidhilitisya na bud yakij kut Yakbi elektron buv klasichnoyu chastinkoyu to jmovirnist viyaviti elektron rozsiyanij na haotichno roztashovanih silovih centrah ne zalezhala b vid kuta rozsiyannya Odnak urahuvannya korpuskulyarno hvilovogo dualizmu zminyuye kartinu Pripustimo sho za chas t t f displaystyle t ll tau varphi t f displaystyle tau varphi chas zboyu fazi elektron rozsiyuyuchis na silovih centrah napriklad domishkah perehodit iz pochatkovoyi tochki 0 v tochku z koordinatoyu r displaystyle r Vin mozhe potrapiti v cyu tochku riznimi shlyahami Zgidno iz zagalnimi principami kvantovoyi mehaniki jmovirnist cogo procesu p r t A i 2 A i 2 A i A j displaystyle p bigl r t bigr left sum A i right 2 sum A i 2 sum A i A j i j displaystyle i neq j U cij formuli A i displaystyle A i amplituda jmovirnosti ruhu elektrona po i displaystyle i tij trayektoriyi Persha suma u virazi dlya p r t displaystyle p bigl r t bigr ye sumoyu jmovirnostej prohodzhennya elektronom kozhnoyi trayektoriyi druga opisuye interferenciyu amplitud Interferenciya bilshosti amplitud ne daye vnesku v p r t displaystyle p bigl r t bigr oskilki yihni fazi proporcijni dovzhinam trayektorij i cherez riznicyu cih dovzhin vzayemno gasyatsya Vinyatkom ye lishe zamkneni trayektoriyi Slabka lokalizaciya vinikaye zavdyaki mozhlivosti ruhu elektroniv po zamknenih trayektoriyah rozsiyannya u vzayemno protilezhnih napryamkah Rozglyanemo zamkneni trayektoriyi tobto trayektoriyi yakimi elektron povertayetsya u pochatkovu tochku Rozib yemo taki trayektoriyi na pari z odnakovim naborom rozsiyuvalnih centriv ale z protilezhnimi napryamkami ruhu Jmovirnist sho elektron rozsiyavshis na nabori silovih centriv povernetsya v pochatkovu tochkup 0 t A 1 A 2 2 A 1 2 A 2 2 2 A 1 A 2 displaystyle p bigl 0 t bigr A 1 A 2 2 A 1 2 A 2 2 2 A 1 A 2 de A 1 displaystyle A 1 A 2 displaystyle A 2 amplitudi jmovirnostej ruhu elektroniv zamknenoyu trayektoriyeyu v protilezhnih napryamah obhodu konturu Oskilki fazi cih elektronnih hvil za zustrichi v tochci 0 budut odnakovimi to z urahuvannyam sho A 1 A 2 A displaystyle A 1 A 2 A oderzhimo p 0 t A 1 A 2 2 4 A 2 displaystyle p bigl 0 t bigr A 1 A 2 2 4A 2 zamist 2 A 2 displaystyle 2A 2 sho bulo b bez urahuvannya interferenciyi Zbilshennya jmovirnosti dlya elektrona cherez chas t displaystyle t buti viyavlenim v tochci 0 po suti zalishitis tam zvidki pochalasya difuziya i nazivayetsya slabkoyu lokalizaciyeyu Mehanichna analogiya Rozgaluzhennya v kilcepodibnomu kanali hvili z vodojmi yaka z nim z yednana Fizichnu sut procesiv yaki lezhat v osnovi slabkoyi lokalizaciyi mozhna poyasniti z dopomogoyu mehanichnoyi analogiyi Nehaj kilcepodibnij vodnij kanal v odnomu misci z yednanij z velikoyu vodojmoyu Hvilya yaka prihodit z vodojmi rozgaluzhuyuchis potraplyaye v obidva rukavi kanalu Pislya rozgaluzhennya hvili v oboh rukavah ye kogerentnimi Yaksho zatuhannya hvil u kanali nemaye to obidvi lokalni hvili ruhayuchis v protilezhnih napryamkah po kanalu obijdut jogo i zustrinutsya na vhodi interferuyuchi odna z odnoyu Kvantovi popravki do providnosti Zbilshennya jmovirnosti povernennya elektroniv pid chas difuziyi v tochku z yakoyi vona pochalasya ne oznachaye sho difuziya vzagali nemozhliva Slabka lokalizaciya prizvodit do znizhennya ruhlivosti chastinok a otzhe do pidvishennya elektrichnogo oporu Znachennya kvantovoyi popravki d s displaystyle delta sigma do providnosti s displaystyle sigma zumovlene efektom slabkoyi lokalizaciyi suttyevo zalezhit vid rozmirnosti d displaystyle d sistemi Ob yem u bud yakij tochci yakogo mozhe perebuvati elektron v moment chasu t displaystyle t stanovit D t d 2 displaystyle bigl Dt bigr d 2 de D displaystyle D koeficiyent difuziyi Ob yem z yakogo elektron za chas d t displaystyle dt mozhe potrapiti v pochatkovu tochku skladaye l d 1 v F d t displaystyle lambda d 1 v F dt l 1 k F displaystyle lambda 1 k F de brojlivska dovzhina hvili v F displaystyle v F shvidkist Fermi Vidnoshennya cih ob yemiv viznachaye vidnosnu kilkist elektroniv yaki pobuvali v pochatkovij tochci za chas d t displaystyle dt Minimalnij chas cherez yakij elektron mozhe povernutisya v pochatkovu tochku chas pruzhnogo rozsiyannya t displaystyle tau Maksimalnij chas cherez yakij vin zmozhe brati uchast v interferenciyi chas zboyu fazi t f displaystyle tau varphi Takim chinom d s s t t f v F l d 1 d t D t d 2 displaystyle delta sigma sigma int limits tau tau varphi v F lambda d 1 dt over bigl Dt bigr d 2 Dlya d 3 displaystyle d 3 trivimirnij vipadok d s s k F 2 l 1 1 l 1 L f displaystyle delta sigma sigma k F 2 l bigr 1 bigl 1 l 1 L varphi bigr de k F displaystyle k F radius sferi Fermi l displaystyle l serednya dovzhina vilnogo probigu elektrona Velichina L f D t f l t f t l displaystyle L varphi approx sqrt D cdot tau varphi approx l cdot sqrt tau varphi tau gg l nazivayetsya difuzijnoyu dovzhinoyu vtrati fazi L f displaystyle L varphi ye harakternim rozmirom u porivnyanni z yakim viznachayetsya rozmirnist d displaystyle d sistemi Plivka tovshini b displaystyle b ta metalichna nitka diametra b displaystyle b za umovi b L f displaystyle b ll L varphi ye prikladami sistem znizhenoyi rozmirnosti dvo ta odnovimirnij vipadok vidpovidno Dlya d 2 displaystyle d 2 d s s 2 k F l 1 k F b 1 ln l L f displaystyle delta sigma sigma 2 k F l bigr 1 k F b bigr 1 ln l over L varphi Dlya d 1 displaystyle d 1 d s s k F b 2 l L f l displaystyle delta sigma sigma k F b 2 left l L varphi over l right Analiz popravok svidchit sho efekt interferenciyi tim silnishij chim nizhcha rozmirnist sistemi L f displaystyle L varphi ye funkciyeyu temperaturi tomu same cherez cej parametr kvantovi popravki do providnosti zalezhat vid temperaturi Oskilki pri T 0 displaystyle T rightarrow 0 L f displaystyle L varphi rightarrow infty to v trivimirnomu vipadku providnist zi znizhennyam temperaturi pryamuye do deyakogo postijnogo znachennya Dlya sistem znizhenoyi rozmirnosti za nablizhennya temperaturi do absolyutnogo nulya kvantovi popravki zalishayuchis vid yemnimi neobmezheno zrostayut Cherez te sho providnist ne mozhe buti vid yemnoyu povinna buti umova zastosovnosti navedenih formul kvantovih popravok do providnosti Takoyu umovoyu ye vidnosna malist popravok Yaksho kvantovi popravki do providnosti predstaviti v absolyutnij formi to voni matimut viglyad d 3 displaystyle d 3 D s 3 c o n s t e 2 ℏ L f 1 displaystyle Delta sigma 3 const frac e 2 hbar L overset 1 varphi d 2 displaystyle d 2 D s 2 2 e 2 ℏ ln L f l displaystyle Delta sigma 2 2 frac e 2 hbar ln frac L varphi l d 1 displaystyle d 1 D s 1 e 2 ℏ L f displaystyle Delta sigma 1 frac e 2 hbar L overset varphi Vsi voni mayut odnakovij masshtab e 2 ℏ displaystyle e 2 hbar Cya kombinaciya atomnih konstant rozmirnosti obernenoyi do rozmirnosti oporu zustrichayetsya v usih zadachah pov yazanih zi slabkoyu lokalizaciyeyu Vid yemnij magnitoopir Magnitne pole zakruchuye trayektoriyu elektrona tomu z tochki zoru klasichnoyi fiziki elektrichnij opir u magnitnomu poli maye zrostati tobto maye sposterigatisya dodatnij magnitoopir Prote dlya materialiv dlya yakih proyavlyayutsya efekti slabkoyi lokalizaciyi sposterigayetsya vid yemnij magnitoopir u magnitnomu poli yih elektrichnij opir zmenshuyetsya Efekt vid yemnogo magnitooporu zumovlenij rujnuvannyam magnitnim polem slabkoyi lokalizaciyi Pri prohodzhenni elektronom zamknenogo konturu za nayavnosti magnitnogo polya v jogo hvilovoyi funkciyi PS displaystyle Psi z yavlyayetsya dodatkovij fazovij mnozhnik PS PS exp i p B S F 0 displaystyle Psi longrightarrow Psi cdot exp left pm frac i pi BS Phi 0 right de F 0 displaystyle Phi 0 kvant magnitnogo potoku B S F displaystyle BS Phi magnitnij potik cherez zamknenij kontur elektronnoyi trayektoriyi plosheyu S displaystyle S Znak displaystyle chi displaystyle v pokazniku eksponenti zalezhit vid napryamku obhodu konturu elektronom za chi proti godinnikovoyi strilki Oskilki elektron mozhe ruhatisya zamknenoyu trayektoriyeyu v protilezhnih napryamkah pislya povernennya jogo v pochatkovu tochku vinikne zsuv faz f 2 p F F 0 displaystyle varphi 2 pi cdot bigl operatorname Phi operatorname Phi 0 Nayavnist riznici faz oznachaye sho jmovirnist p 0 t displaystyle p bigl 0 t bigr nabude viglyadu p 0 t A 1 A 2 2 A 1 2 A 2 2 2 A 1 A 2 cos f displaystyle p bigl 0 t bigr A 1 A 2 2 A 1 2 A 2 2 2 A 1 A 2 cos varphi Za userednennya po riznih zamknenih trayektoriyah serednye znachennya cos f displaystyle cos varphi dorivnyuvatime nulyu tak sho interferencijnij vnesok znikaye sho vlasne j prizvodit do znizhennya elektrichnogo oporu v magnitnih polyah Oscilyaciyi elektrooporu v magnitnomu poli Interferencijna kartinka v magnitnomu poli rujnuyetsya zavdyaki rozkidu plosh riznih zamknenih trayektorij Yaksho vsi zamkneni trayektoriyi matimut odnu i tu zh ploshu proyekciyi na ploshinu perpendikulyarnu vektoru napruzhenosti magnitnogo polya to interferencijnij vnesok ne rujnuvatimetsya a bude oscilyuvati z rostom napruzhenosti magnitnogo polya z periodom D B F 0 S displaystyle Delta B operatorname Phi 0 operatorname S Taku konfiguraciyu mozhna realizuvati yaksho napriklad na kvarcovu nitku diametrom d displaystyle d 1 2 mkm napiliti shar metalu znachno menshoyi tovshini otrimavshi svoyeridnij tonkostinnij cilindr Usi zamkneni difuzijni trayektoriyi matimut ploshu proyekciyi na ploshinu perpendikulyarnu osi cilindra abo 0 abo p d 2 4 displaystyle operatorname pi d 2 operatorname 4 Magnitne pole spryamovane vdovzh osi takogo cilindra na interferenciyu trayektorij z nulovoyu plosheyu proyekcij vplivu ne chinit Vodnochas vnesok zamknenih trayektorij z plosheyu proyekcij vidminnoyu vid nulya v providnist vzdovzh osi cilindra oscilyuvatime z rostom magnitnogo polya Podibni oscilyaciyi mozhna sposterigati ne tilki dlya zrazkiv specialnoyi formi voni mozhut viniknuti dlya zrazkiv dovilnoyi formi ale dostatno malogo rozmiru Kilkist zamknenih trayektorij u takih zrazkah obmezhena tomu za userednennya interferencijnij vnesok u providnist ne znikaye Za zmini magnitnogo polya v takih zrazkah vinikayut tak zvani kondaktansu Slabka lokalizaciya elektromagnitnih hvilOskilki slabka lokalizaciya maye hvilovu prirodu podibne yavishe maye sposterigatisya ne lishe dlya elektronnih hvil ale i hvil inshoyi prirodi Vidpovidnij analog slabkoyi lokalizaciyi buv viyavlenij dlya elektromagnitnih hvil pid chas eksperimentalnogo vivchennya kutovoyi zalezhnosti intensivnosti rozsiyannya svitla v suspenziyah sposterigavsya pik rozsiyannya svitla yakij vidpovidaye rozsiyannyu nazad Yaksho na sistemu padaye ploska kogerentna elektromagnitna hvilya v kozhnomu akti pruzhnogo rozsiyannya zminyuyetsya napryam ta faza hvili Rozsiyannya na vipadkovo rozpodilenih neodnoridnostyah prizvodit do togo sho rozsiyane svitlo staye povnistyu nekogerentnim Odnak kozhnij hvili sho obhodit deyaku poslidovnist rozsiyuvalnih centriv vidpovidaye hvilya yaka prohodit tu zh poslidovnist v protilezhnomu napryamku Taki hvili ye kogerentnimi Tomu za rozsiyannya nazad koli optichni shlyahi ta sumarnij zsuv faz dlya oboh hvil strogo odnakovi sposterigayetsya maksimum intensivnosti Slabka antilokalizaciyaU sistemah zi spin orbitalnoyu vzayemodiyeyu spin elektrona pov yazanij z jogo impulsom Spini elektroniv sho ruhayutsya po zamknenomu konturu v protilezhnih napryamah mayut zvorotni oriyentaciyi U zv yazku z cim elektronni hvili yaki pov yazani z dvoma protilezhnimi napryamami obhodu zamknenogo konturu interferuyut u pochatkovij tochci v protifazi Ce zmenshuye jmovirnist rozsiyannya elektrona nazad v porivnyanni z jmovirnistyu rozsiyannya v inshih napryamkah Ce yavishe inodi nazivayut antilokalizaciyeyu Na vidminu vid slabkoyi lokalizaciyi de elektrichnij opir pidvishuyetsya antilokalizaciya prizvodit do znizhennya oporu Slabka antilokalizaciya podibno do slabkoyi lokalizaciyi rujnuyetsya v magnitnomu poli Eksperimentalne pidtverdzhennya slabkoyi lokalizaciyiZa nizkih temperatur koli teplovi kolivannya atomiv vidnosno mali elektrichnij opir metaliv maye viznachatisya rozsiyannyam elektroniv na domishkah Do vidkrittya slabkoyi lokalizaciyi zdavalosya prirodnim sho elektroopir z pidvishennyam temperaturi maye zrostati oskilki teplovi kolivannya atomiv prizvodyat do dodatkovogo rozsiyannya nosiyiv strumu na fononah Slabka lokalizaciya prizvodit do anomalnoyi temperaturnoyi zalezhnosti elektrooporu koli z pidvishennyam temperaturi elektrichnij opir zmenshuyetsya Ce zumovleno tim sho z pidvishennyam temperaturi krim pruzhnogo rozsiyannya dedali bilshe vidchuvayetsya nepruzhne rozsiyannya elektroniv na teplovih kolivannyah sho zmenshuye stupin kogerentnosti elektronnih hvil i rujnuye slabku lokalizaciyu Z podalshim pidvishennyam temperaturi slabka lokalizaciya rujnuyetsya povnistyu j elektroopir pochinaye zrostati cherez rozsiyannya na fononah Otzhe na temperaturnij zalezhnosti elektrooporu maye sposterigatisya minimum Krim togo oskilki L f T p displaystyle L varphi sim T p to v oblasti dosit nizkih temperatur dlya dostatno tonkih plivok povinna sposterigatisya logarifmichna zalezhnist kvantovoyi popravki do elektrichnogo oporu vid temperaturi Taka povedinka elektrichnogo oporu plivok v oblasti nizkih temperatur bula viyavlena eksperimentalno napriklad v robotah ta bagatoh inshih Razom z tim viyavlennya vidpovidnoyi povedinki elektrichnogo oporu pevnih materialiv za zmini temperaturi navryad chi mozhna vvazhati bezzaperechnim dokazom isnuvannya v nih efektiv slabkoyi lokalizaciyi adzhe podibni temperaturni zalezhnosti popravok do providnosti daye i elektron elektronna vzayemodiya Nesprostovni dokazi isnuvannya efektiv slabkoyi lokalizaciyi buli otrimani pid chas vivchennya povedinki elektrichnogo oporu vidpovidnih materialiv u magnitnih polyah za temperatur isnuvannya kvantovih popravok do providnosti adzhe na mizhelektronnu interferenciyu magnitne pole praktichno ne vplivaye Krim togo sho teoriya slabkoyi lokalizaciyi poyasnila isnuvannya negativnogo magnitooporu eksperimentalno buli viyavleni peredbacheni teoriyeyu slabkoyi lokalizaciyi oscilyaciyi elektrichnogo oporu v cilindrichnih plivkah ta universalni fluktuaciyi kondaktansu v mezoskopichnih zrazkah Praktichne znachennyaKrim teoretichnogo teoriya slabkoyi lokalizaciyi maye suttyeve prikladne znachennya Praktichnij interes do sistem v yakih mozhut proyavlyatis efekti slabkoyi lokalizaciyi zumovlenij shvidkim rozvitkom submikronnoyi napivprovidnikovoyi tehnologiyi Teoriya slabkoyi lokalizaciyi stala svoyeridnim poshtovhom do viniknennya mezoskopichnoyi fiziki vidnosno novogo napryamu fiziki tverdogo tila yakij maye vazhlive prikladne znachennya V mezoskopici principovim ye porivnyannya rozmiru sistemi z dovzhinoyu zboyu fazi elektrona V sistemah rozmir yakih ne perevishuye dovzhinu zboyu fazi ye neobhidnim rozglyad interferenciyi elektronnih hvil Z yavilasya realna mozhlivist stvorennya napivprovidnikovih priladiv na osnovi sugubo kvantovih efektiv harakternih dlya odno ta dvomirnih elektronnih sistem Shiroki funkcionalni mozhlivosti takih kvantovih napivprovidnikovih elementiv dozvolyat suttyevo rozshiriti mozhlivosti elementnoyi bazi mikro i nanoelektroniki Ne mensh vazhlive praktichne znachennya maye efekt slabkoyi lokalizaciyi elektromagnitnih hvil Oblasti jogo praktichnogo vikoristannya optichna diagnostika chastinok biologichnogo ta shtuchnogo pohodzhennya v takih disciplinah yak medicina biologiya himiya ekologiya nanofizika ta nanotehnologiyi vid detektuvannya ob yektiv v gustomu tumani do vivchennya strukturi biologichnih ob yektiv z dopomogoyu vidimogo svitla V astrofizici ta geofizici vidkrivayutsya unikalni mozhlivosti dlya vivchennya rechovini planetnih sistem ta inshih dispersnih seredovish takih yak hmari atmosferi planet yihni kilcya kometi mizhplanetnij pil tosho pidtverdzhennyam chogo mozhe sluguvati rozroblennya polyarimetrichnih metodiv distancijnogo zonduvannya aerozolnih ta hmarnih chastinok v atmosferi Zemli z litakiv i orbitalnih suputnikiv ta obgruntuvannya unikalnoyi koncepciyi fotopolyarimetra Aerosol Polarimetry Sensor APS dlya kosmichnoyi misiyi en Div takozhKogerentnist en Lokalizaciya AndersonaPrimitkiAltshuler ta in 1980 Anderson 1958 Chencov 1948 Toyozawa 1962 Gorkov ta in 1979 Altshuler ta in 1981 Sharvin 1981 Wolf ta Maret 1985 Van Albada ta Lagendijk 1985 Bilij 2009 Mott 1982 Gorelik 1986 Gantmaher 2013 Shklovskij 2012 Larkin Hmelnickij 1982 Haucke ta in 1990 Van den Dries ta in 1981 Dorozhkin 1982 Umbach ta in 1984 Tkalich ta in 2011 Mishenko 2008 DzherelaGantmaher V F Elektrony v neuporyadochennyh sredah M Fizmatlit 2013 288 s ISBN 978 5 9221 1487 5 ros Eric Akketmans Gilles Montambaux Mesoscopic Physics of Electrons and Fotons 1 ed Cambridge UK Cambridge University Press 2007 606 s ISBN 978 0521855129 angl Shklovskij V A Beleckij V I Lokalizaciya i mezoskopicheskie effekty v metallah pri nizkih temperaturah Uchebno metod posobie H HNU imeni V N Karazina 2012 S 72 ros Polyanskaya T A Shmarcev Yu V Kvantovye popravki k provodimosti v poluprovodnikah s dvumernym i trehmernym elektronnym gazom Fizika i tehnika poluprovodnikov 1989 T 23 1 S 3 32 ros Lisochenko S V Ishuk L V Zharkih Yu S Tretyak O V Galvanomagnitni doslidzhennya plivok In2O3 pri temperaturi ridkogo geliyu Visnik Kiyivskogo universitetu 2005 3 S 407 416 Fiz mat nauki Altshuler B L Khmel nitzkii D Larkin A I Lee P A 1980 Magnetoresistance and Hall effect in a disordered two dimensional electron gas Phys Rev B 22 5142 doi 10 1103 PhysRevB 22 5142 angl Mott N Devis E Elektronnye processy v nekristallicheskih veshestvah 2 e izd pererab i dop M Mir 1982 386 s ros Kuzmin V L Romanov V P Kogerentnye effekty pri rasseyanii sveta v neuporyadochennyh sistemah Uspehi fizicheskih nauk 1996 T 166 3 S 247 278 ros Imry Y Introduction to Mesoscopic Physics New York Oxford Oxford University Press 2002 264 s angl Sharvin D Yu Sharvin Yu V Kvantovanie magnitnogo potoka v cilindricheskoj plenke iz normalnogo metalla Pisma v ZhETF 1981 T 34 5 S 285 288 ros Van Albada M P Lagendijk A 1985 Observation of weak localization of light in a random medium Phys Rev Lett 55 2692 2695 angl Dorozhkin S I Dolgopolov V T Issledovanie nelinejnosti volt ampernyh harakteristik tonkih plenok zolota Pisma v ZhETF 1982 T 36 1 S 15 18 ros Van den Dries L Van Haesendonck C Bruynseraede Y Deutscher G 1981 Two Dimensional Localization in Thin Copper Films Phys Rev Lett 46 565 angl Umbach C P Washburn S Laibowitz R B Webb R A 1984 Magnetoresistance of small quasi one dimensional normal metal rings and lines Phys Rev B 30 7 4048 4051 angl Wolf P Maret G 1985 Weak Localization and Coherent Backscattering of Photons in Disordered Media Phys Rev Lett 55 2696 angl Osnovi mezoskopichnoyi fiziki navch posib M V Moskalec H Nac tehn un t Hark politehn in t NTU HPI 2010 180 s 50 prim ISBN 978 966 593 836 1 Abrikosov A A Osnovy teorii metallov Uchebnoe rukovodstvo M Nauka Gl red fiz mat lit 1987 520 s ros Anderson P W 1958 Absence of Diffusion in Certain Random Lattices Phys Rev 109 1492 1505 angl Bilij M U Ohrimenko B A Atomna fizika K Znannya 2009 559 s L P Gorkov A I Larkin D E Hmelnickij Provodimost chasticy v dvumernom sluchajnom potenciale Pisma v ZhETF 1979 T 30 4 S 248 252 ros Amorfnye poluprovodniki i pribory na ih osnove pod red Gorelika S S M Metallurgiya 1986 366 s ros Altshuler B L Aronov A G Larkin A I Hmelnickij D E Ob anomalnom magnitosoprotivlenii v poluprovodnikah ZhETF 1981 T 81 vip 2 8 S 768 783 ros Larkin A I Hmelnickij D E Andersonovskaya lokalizaciya i anomalnoe magnetosoprotivlenie pri nizkih temperaturah Uspehi fizicheskih nauk 1982 T 136 3 S 536 538 ros Haucke H Washburn S Benoit A D Umbach C P Webb R A 1990 Universal scaling of nonlocal and local resistance fluctuations in small wires Phys Rev B 41 12454 angl Tkalich V L Makeeva A V Oborina E E Fizicheskie osnovy nanoelektroniki Uchebnoe posobie SPb SPbGU ITMO 2011 83 s ros Mishenko M I Elektromagnitne rozsiyannya u vipadkovih dispersnih seredovishah fundamentalna teoriya i zastosuvannya avtoref dis d ra fiz mat nauk 05 07 12 K NAN Ukrayini Golov astron observatoriya 2008 38 s Chencov R A Ob izmenenii elektricheskogo soprotivleniya tellura v magnitnom pole pri nizkih temperaturah ZhETF 1948 T 18 vip 4 S 474 485 ros Toyozawa Y 1962 Theory of Localized spins and Negative Magnitoresistance in Metallic Impyrity Condaction J Phys Soc Japan 17 N6 986 1024 angl Cya stattya nalezhit do dobrih statej ukrayinskoyi Vikipediyi