Электромагнитные возбуждения в проводниках с анизотропной зонной структурой

• Автор: Савинский, Сергей Степанович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Горький
• Количество страниц: 111 c. : ил

Глава
Глава
Глава
Глава
Глава
I Распространение электромагнитных возбуждений в проводниках со сложным электронным спектром

1.1 Проводимость и особенности динамических характеристик носителей заряда

1.2 Основные типы электромагнитных возбуждений и их связь с особенностями проводимости

2 Электромагнитные возбуждения в благородных металлах

2.1 Динамические характеристики носителей заряда в благородных металлах

2.2 Проводимость благородных металлов и спектр электромагнитных возбуждений ...£9
3 Кратные анизотроны в алюминии
3.1 Динамические характеристики носителей заряда в алюминии 5С
3.2 Анизотроны в алюминии
4 Электромагнитные возбуждения в проводниках с многодлинной зонной структурой
4.1 Предельные частоты анизотронов в висмуте
4.2 Анизотроны в легированных полупроводниках /и - ;
. Л."..?
5 Модуляционная неустойчивость геликонов в проводниках99
5.1 Основные уравнения
5.2 Средние пондеромоторные силы, действующие на решетку в электромагнитном поле
5.3 Модуляционные эффекты локального геликона
Заключение
Приложение
Литература

Электродинамические явления в проводниках, как известно, . весьма разнообразны. Перечислим некоторые из них:.аномальное проникновение электромагнитного поля в толщу проводника, наличие слабозатухающих коллективных возбуждений, многочисленные осциллятор-ные эффекты, связанные с квантованием электронного спектра в магнитном поле. Основные результаты исследований электродинамических свойств проводников нашли свое отражение в ряде монографий ^ ^ и обзорных статей ^ ^ - 6]
В последние годы в электродинамике проводников был получен
ряд новых результатов. Экспериментально и теоретически исследог -1 о
ван нелинейный аномальный скин-эффект и .. В полуметаллах
г о
впервые наблюдался нелинейный циклотронный резонанс и . Экспериментально изучена возможность генерации.звуковых колебаний переменным электромагнитным полем ^ 101 . Продолжались исследования ферми-жидкостных явлений в металлах ^ ~ 1^1 и.
изучались условия существования допплеронов в ограниченных проводниках
Интерес к электродинамике проводников объясняется рядом причин. Во-первых, исследование спектров слабозатухающих электромагнитных возбуждений позволяет выявить.индивидуальные характеристики носителей проводника. Во-вторых, изучение нелинейных эффектов позволяет расширить.наши представления об электродинамических свойствах проводников. Все это, в связи с появлением сверхчистых материалов, стимулирует разработку новых элементов криогенной электроники.
Центральное место в электродинамике проводников занимает проблема коллективных возбуждений твердотельной плазмы. Спектр

поверхности возникают вблизи границ зоны Бриллюэна и могут быть определены с помощью одной из разработанных в настоящее время эффективных схем: псевдопотенциала (см., например ^2] у^ ортогонализованных плоских волн, метода функций Грина и др.
3.1. Динамические характеристики носителей заряда в алюминии
В первом приближении ферми-поверхность алюминия может быть построена с помощью схемы Харрисона в модели пустой решетки. Согласно этому приближению, она состоит из большой дырочной во второй зоне Бриллюэна и электронной поверхности в третьей и четвертой зонах Бриллюэна. На рис.12 показана .дырочная поверхность алюминия и конфигурации циклотронных орбит для Н Ц Сц \ [ юо]
В схеме Харрисона на .дырочной поверхности имеют место различные типы циклотронных орбит, схематически показанные на рис.
12 цифрами 1,2,3,4. Орбиты типа I и 2 имеют вид шести - и четырехугольных розеток. Они соответствуют сечениям поверхности Ферми, удовлетворяющим соотношениям ^ 12%и 0,2^ у 0,2^1 <
< 0,НЪЬу где а = 4,032 А - параметр прямой решетки алюминия. Орбиты типа 3 являются орбитами с самопересечением. На этих орбитах циклотронная масса обращается в бесконечность £11 Орбиты типа 4 на дырочной ферми-поверхности соответствуют электронным циклотронным орбитам. На орбитах 4 вращение носителя в магнитном поле идет в сторону противоположную вращению на орбитах типа 1,2.
Для расчета .динамических характеристик необходимо на циклотронных орбитах вычислить циклотронную массу Мс(М (1.2), среднюю скорость <^> и фурье-компоненты скоростей. В приближении Харрисона циклотронные орбиты типа 1,2,3 состоят из