Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
Причина С. с.-э. заключается в существования вблизи границы Проводника слоя (толщиной ~ г#) с ббль-шей, чем в объёме, проводимостью. Прн CocT 1 поперечные (относительно H) компоненты тензора проводимости для металлов с замкнутыми ферми-поверхностя-ми тем больше, чем чаще происходят столкновения электронов с границей. При этом величины компопеит тензора проводимости в мати, поле значительно меньше проводимости прй H-O (сМ; Г алЬвано магнитные явления, Мазнетосопротивление). Электроны иа приграничного слоя толщиной ~гц обязательно (при каждом обороте вокруг магн. поля Н) сталкиваются с границей, что и, щ>иводит к сущестровапию, хорошо проводящего слоя вблизи границы (рис,, ,a, <i). ,, ^ .
Конкретное . зиачейне прийоверхпостпой провод кмоС-тн о, зависит от состояния границ образца (атомно-гладкая или шероховатая), а также от структуры фер-ми-поверхиости проводника. В частности, если ферми-поверхпость имеет неск. полостей, то при столкновении с грапицей образца электрон может «перескочить» с одной полости па другую (многоканальное рассеяние; рис., в). Это существенно измекяет движение электррна под действием маги, поля цо сравнению с его движением в объёме црдводпика н проявляется в величине приповерхностной проводимости. Макс. отличие приповерхностной Проводимости от объёмной имеет место тогда, когда в объёме
If аакуум ОН мкуу*Г 0
H , икуум б
І і .
Типы открытых траекторий, возникающих при арр^альном отраженна електрона от границы металл — вакуум' d; б — электрон остаётся на одной и той же полости поверхности Ферми; в — электрон поочерёдно «перепрыгивает» с электронной полости на дааротаую- г
проводника влектроиы движутся по замкнутым орбитам, а за счёт столкновения с границей — по открытым траекториям (рис.). Тогда проводимость ,вблизи rpft*-ницы Ot порядка объёмной о при H — О н, естественно, значительно больше, чем в объёме. >
IIpK большнх плотностях тока становится существенным влияние собств. магп. поля тока Hj на движение электронов. Т. к. в центре пластины (проволоки) Hj ==¦ О, то роли Hj я H противоположны: внеш. маги, поле концентрирует токовые липии у поверхности, а собств. магп. поле тока — в центре (см. Линч-эффект).
Непосредств. наблюдение С. с.-э. затруднительно. С. с.-э. проявляется по зависимости сопротивления образцов конечной толщины (пластин, проволок) от маги, поля (см. нижеследующую табл., а также табл. в Ст. Размерные эффекты).
Выражения дм проводимости проводников конечных размеров, демонстрирующих статический скин-эффект (компенсированные металлы; ДйГ)
Поверх- ность HjtddfanA толщиной <#; Od-йровОдимость, усреднённая но толщине Проволока радиуса Д; Cr—проводимость, УС-реднённая но сечению
Зеркальная Й<ГЖ WcTJj <ТЯ=0(Гн/Й),> ДсюУг
Щерохова- , тая Oa=P{r„/d)((0 ст)-‘, a <vft Оя=с(гн/HKecT)- R<vpx
Для наблюдения С,« с.-э. используют металлы, у к-ры* Объемная проводимость в магн/ поле прк w0t » 1 заметно меньше* чем ,при H = O. В этом смысле особенно показательны рбраэцы конечных размеров иа компец-сиров. металлов или собс/гв* полупроводников (число электронов равко числу дырок), т. к. у них в магн. поле объёмная поперечная проводимость в (wct)2 раз меньше, чем при H= 0. При выборе размеров образцов (толщины пластины d, радиуса проволоки R) необходимо, чтобы рЬлЬ приповерхностного слой была заметной и не перекрывалась проводимость» «Сердцевины», в к-рой электроны вовсе не сталКйваюТся <, гра-
1 Ecлй пдпе H параллельно гранйм1 пластины из
Ко!мпёййкр<й1 металла (либо собств. полупроводника), то Os = о/(1+ ^совхйіп2ф), где W — параметр, определяющий степень зеркальности отражения электродов гранн^айн об^йаца; ф — угол между і и Н. С. с.-э. определяет проводимость образцй, когда отражение зеркально (Tv-O) при d < гд (WcT)2, йогда Ьтраженйе диффузйо (W = 1) при d < y^T/sin*lp.
‘ Чувствительность С. с.-э., как и др. гальвйномаггі, явлений, к геометрии ферми-поверхпостей металлов, а также к характеру отряжешЫ электронов границей образца делает его источником информация He 'только об йлеитронном эперг'етич. спектре проводHSflkoft, HO н
о структуре его границ. Эффект, айалогнчнк® С. с.-э., должен наблюдаться при наличии пйоеких дефектов внутри проводника (папр., границ кристаллитов), столкновения C к-рыми В СИЛЬНОМ магні 'йоле (O)cT » 1) могут привести к концентрация токовых линий вблизи дефектов.
Лиги.1: Песчанский В. Г., Стйтйчеекйй скин*эффекТ, в сб.: Электроны проводимости, под ред.- М. И. Каганова,
В. С. Эдельмана, М., 1985.
М. И. Каганов, В. Г. Песчанский.
СТАЦИОНАРНОГО ДЕЙСТВИЯ ПРЙНЦИП — см.
Наименьшего действия принцип.
СТАЦИОНАРНОЕ СОСТОЯНИЕ в гермоднна-1* и Ifr e — состояние, в к-ром определяющие его Iep-модннамич. параметры (непр., темп-ра, хим. потенциал иомпонент ,омдеи, массовая скорость) не зависят от врем»». С> с. MQryi быть как равновесными (см. Рае-
СТАЦИОНАРНО!
новесное состояние)+' так и неравновесны ив в зависяме-стн от граничных условий, накладываемых на систему. Неравновесные С. с. возможны лишь в том случае, ногда термодниамнч. система открыта в отношения процессов переноса и термодинамич. силы, • а следовательно, и термодинамич. потоки иа границах системы удерживаются постоянными (см. Термодинамика неравновесных процессов). В этом случае вся производимая в системе энтропия отводитсп из иеё в окружающую среду (термостат). В том случае, когда кинетические ко~ эффициенты можно считать постоянными, С. с. соответствует мвя. производству энтропии (см. Лригожина тео рема).
