параэлектрйческий резонанс

ПАРАЭЛЕКТРЙЧЕСКИЙ РЕЗОНАНС - резонансное поглощение радиоволн, связанное с переориентацией электрич. дипольных моментов (ЭДМ) частиц вещества во внеш. электрич. полях; электрич. аналог магнитного резонанса. Первые наблюдения относятся к 1966.
В кристалле могут существовать дефекты, обладающие ЭДМ. Это прежде всего примесные молекулы, к-рые обладают ЭДМ даже в свободном состоянии (напр., ОН^-, CN^-). В кристалле они могут ориентироваться лишь в определённых (энергетически эквивалентных) направлениях в соответствии с симметрией окружения. К др. типу дефектов относятся т. н. нецентральные ионы, заместившие в кристалле более тяжёлые ионы (напр., Li⁺ в КС1). Равновесные положения примесных ионов смещены относительно узлов, с чем и связано появление ЭДМ. В соответствии с симметрией кристалла может быть неск. (4, 6, 8, 12) энергетически эквивалентных равновесных положений.
Наличие у дефектов эквивалентных положений приводит к вырождению состояний, между этими состояниями происходят туннельные переходы. В результате возникает расщепление уровней. Внеш. пост. электрич. поле смещает (дополнительно расщепляет) эти уровни, появляется возможность ими управлять. Если к кристаллу дополнительно приложить ещё и перем. электрич. поле, возникают квантовые переходы с поглощением или излучением эл--магн. волны. Переходы осуществляются резонансно, на определ. частоте, соответствующей разности энергий между двумя уровнями. Это явление и принято называть П. р. Характерная область частот П. р. - диапазон СВЧ (10¹⁰ - 1U¹¹ Гц).
Наряду с описанным выше П. р. существуют родственные этому явлению эффекты, носящие иногда то же название. Так, мн. парамагн. центры, расположенные в местах кристаллич. решётки, не являющихся центрами инверсии (напр., Fe в узле или межузлпи Si), обладают отличным от нуля ЭДМ. Энергетич. структура таких дефектов чувствительна не только к внеш. магн. полям, но и к внеш. электрич. полям. Поэтому условия резонанса в них можно осуществить изменением внеш. статнч. электрич. поля, а переходы между уровнями - перем. электрич. полем. Это позволяет комбинировать магн. поля с электрическими.
Открытие П. р. и связанных с ним явлений привело к созданию нового направления в физике твёрдого тела - электрической радио спектро скопии. Её задачи совпадают с задачами магн. радиоспектроскопии: изучение диполь-решёточного и диполь-дипольного взаимодействий, ширины резонансных линий, роли внеш. воздействий, природы дефектов и их окружения и т. д. Это направление находит и практич. применение: созданы генераторы гиперзвука, низкотемпературные термометры, разработан метод пара-электрич. адиабатич. охлаждения.

Лит.: Электрические эффекты в радиоспектроскопии, М., 1981; Конвиллем У. X., Сабурова Р. В., Параэлектрический резонанс, М., 1982.

А. Б. Ройцин.