Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
больше вероятности {7-нроцессов, ограниченном температурном диапазоне, определяемом условием / jy<$C d < ltf, сопротивление потоку фокоиов свздают только их столкновения с границами, хотя JV-процессы происходят чаще. Теплопроводность такой пластины (проволоки) осуществляется т.н. гидродинамич. потоком фоконов, аналогичным пуазеклевскому течению жидкости, при к-ром перемещение фоноиа представляет собой случайное блужданке (броуновское движение). Можно показать, что фоион в ср. между соударениями со стенкамк за счёт 'N-процессов Проходит путь I CO cP/1N. Т. о., в области In < d «: Iu X CO dpfljq. Рост I с повышением T происходит до тех пор, пока {/-процессы не начинают конкурировать с рассеянием на границах. Прк дальнейшем иагреваиии х резко падает. Переход к гид-родииамич. режиму осуществляется прохождением через максимум х(Г) (рис. 3).
Теплопроводность магнетиков (ферритов, анти ферромагнетиков) обусловлена движением не только фононов н электронов, но к маг-
0,5 0.7 I1O 1,5 T1К
Рис. 3. Зависимость теплопроводности монокристаллов BI от температуры.
т. е. In « Iu. В
х, Вт/см-град
245
РАЗМЕРНЫЕ
РАЗМЕРНЫЕ
нонов. Энергия магнояов зависит от магн. поля. Вклад магнонов в теплопроводность можно оценить по зависимости х(Н). В кей, как н в зависимости Jc(Tt), проявляется рассеяние магнонов границей образца (см. Спиновые волны).
Всплески электромагнитного поля в проводнике. Эл.-магн. волны в осн. отражаются поверхностью проводника, проникая в него на небольшую глубину скин-слоя б (см. Скин-эффект). Электроны, движущиеся от поверхности, уиосят информацию об эл.-магн. поле в скнн-слое в глубь проводника на расстояние порядка длины свободного пробега I. В условиях аномального скин-эффекта (б < I) электроны, «улетающие» от поверхности на сравнительно далёкие расстояния, усложняют зависимость эл.-магн. поля (ВЧ-поля) от расстоянии х. Сильное мага, поле H (при к-ром радиус электронной орби+ы г < І), параллельное поверхности образца, препятствует дрейфу электронов в глубь проводника, и ВЧ-поле при б «; г, <? I проникает в проводник по цепочке электронных орбит в виде узких всплесков (рис. 4).
H
А поверхность^
вдоль поверхности, ие покидая скин-слой, ТО УХОДИ; из скин-слоя в глубь образца (рис. 6), возникают дополнит, всплески ВЧ-поля, отсутствующие в плао-. тинах с шероховатыми поверхностями. Дальнейший
Поверхность
Рис. 4. Распределение ВЧ-поля Ё по глубине х металла с шероховатой поверхностью при аномальном скин-оффекте в магнит*-ном поле, параллельном его поверхности.
Наиб, эффективно взаимодействуют с ВЧ-полем электроны на тех участках траектории, где они движутся вдоль волнового фронта, т. е. почти параллельно поверхности металла. Это достигается, когда компо-, иента скорости vx совпадает или близка к фазовой скорости волны уф (точка Ar рис. 5). При этом эфф. электроны движутся синхронно с волной в скнн-слое, а затем создают ВЧ-ток на расстояния D, где вновь их — t/ф (точка В). Поскольку орбиты электронов с разными квазиимпульсамц р различны, то энергия, приобретённая электронами в скин-слое, оказывается рассредоточенной по интервалу значений х от б до макс. днаметра орбиты (рис. 5). Т. к. диаметр орбиты — ф-пия проекции нмпульса электрона на направление магн. поля рд, то в результате усреднения по всем электронам выделенными оказываются электроны с 1 экстремальными значениями D(pH) = Dextr. В результате на расстоянии х = .= Dextr, где разброс диаметров электронных орбит AD < б, происходят фокусировка эфф. электронов. Это служит причиной возникновения всплеска электрич. ВЧ-поля E, к-рый служит исходным для след, всплеска на глубине 2Dextr и т. д. (рис. 4, 5). Т. о. возникает цепочка выделевшых траекторий, по к-рой эл.-магн. поле проникает на большую глубину.
При т. н. многоканальном зеркальном отражении
Рис. 5. Перенос электрона- ГЛЯ7ТКпй пппр пгнпгтн кпг-246 МИ вч'поля иа скин~слоя в гладкои поверхности, ког-
глубь образца.
да электрон то «скользит»
перенос ВЧ-поля из этого всплеска в глубь металла1 осуществляют электроны С Dextr.
Т. к. Dexir со Я-1, то, изменяя поле Я, можно перемещать расположение всплесков ВЧ-поля. Прозрачность тонкой пластины резко возрастает при тех значениях Я, при к-рых всплеск приближается к противополож-' ной поверхности образца. В результате прозрачность и поверхностный импеданс пластины осциллируют Cl изменением Я (Гантмахера эффект).
Ширины последоват. всплесков (бь б2, б3,.;.) II BX форма зависят от I и состояния поверхности образца. Чем больше I, тем уже всплески ВЧ-поля. В пластинах с шероховатыми поверхностями по ширине всплеска можно определить длину свободного пробега электронов, формирующих всплеск. В пластинах с гладкими гранями всплеск при подходе к противоположной трансформируется электронами, зеркально отражаемыми на ней. Отражённые электроны создают вблизи поверхности большой ток, ослабляющий ВЧ-поле во всплеске (рис. 6). Уменьшенный всплеск выходит на противоположную поверхность образца.
Всплеск поля формирует небольшая доля электронов (у к-рых разброс диаметров орбит AD <> Ь),
