Стартовая Предметный указатель Новости науки и техники
Новости науки и техники
АТТОСЕКУНДНЫЕ ЛАЗЕРНЫЕ ИМПУЛЬСЫ
В атоме водорода электрон делает один виток по орбите всего за 150 аттосекунд (150 .10–18 с) – это время относится к секунде так же, как секунда к 200 млн. лет. Стремясь к изучению столь кратковременных явлений, физики научились получать лазерные импульсы длительностью в несколько сотен аттосекунд. Далее...

шубникова -дехааза эффект

ШУБНИКОВА -ДЕХААЗА ЭФФЕКТ -осциллирующая зависимость электропроводности кристалла от магн. поля. Ш.- де X. э. наблюдается в кристаллах, где электронный газ вырожден, в сильном магн. поле469-512_02-194.jpgпри низких темп-pax469-512_02-195.jpg После открытия осцилляции электропроводности Л. В. Шубниковым и В. де Хаазом (W. de Haas) в кристалле Bi квантовые осцилляции кинетич. коэффициентов наблюдались во MH. металлах и вырожденных полупроводниках, напр. в InSb, GaSb, InAs (см. Квантовые осцилляции).

Причиной возникновения осцилляции является квантование орбитального движения носителей заряда в магн. поле. Если закон дисперсии469-512_02-196.jpgносителей заряда изотропен, то уровни энергии носителей в магн. поле H (Ландау уровни)даются выражением

469-512_02-197.jpg

где n = 0, 1,2, ..., рн - проекция импульса носителей заряда r на направление поля H, т - эффективная масса носителей,469-512_02-198.jpg- циклотронная частота носителей. Осцилляции обусловлены периодически повторяющимися изменениями плотности состояний электронов469-512_02-199.jpgна уровне Ферми469-512_02-200.jpgпри прохождении последовательных уровней Ландау. Плотность состояний носителей469-512_02-201.jpgдостигает максимума вблизи значений469-512_02-202.jpg

При увеличении H значения469-512_02-203.jpgрастут пропорционально H, поочерёдно достигая уровня Ферми 469-512_02-204.jpg Величина 469-512_02-205.jpg сама зависит от поля. В отсутствие поля (H= 0) 469-512_02-206.jpg , где N - концентрация носителей заряда. Если магн. поля не очень сильные, так что 469-512_02-207.jpg то значение 469-512_02-208.jpg мало и величину 469-512_02-209.jpg можно считать постоянной. В случае 469-512_02-210.jpg самый нижний уровень Ландау (п=0) уже пересёк уровень Ферми и осциллирующая зависимость всех кинетич. коэф. от H сменяется монотонной зависимостью.

В слабых полях размытие уровней Ландау за счёт теплового движения469-512_02-211.jpg и конечного времени релаксации 469-512_02-212.jpg приводит к уменьшению амплитуды осцилляции. Поэтому для наблюдения Ш.- де X. э. необходимо выполнение условий469-512_02-213.jpg Эти неравенства показывают, что в невырожденных полупроводниках Ш.- де X. э. наблюдаться не может.

Во многих практически важных случаях величина осциллирующей добавки 469-512_02-214.jpg к электропроводности 469-512_02-215.jpg (при H = 0) даётся ф-лой

469-512_02-216.jpg

где469-512_02-217.jpg Множители перед469-512_02-218.jpgявляются плавными, монотонными ф-циями H. При условии469-512_02-219.jpg косинус даёт периодич. зависимость469-512_02-220.jpg от H -1 с периодом469-512_02-221.jpg

В случае анизотропного закона дисперсии ф-ла для периода осцилляции имеет вид

469-512_02-222.jpg

где S-площадь экстремального сечения фермы-поверхности плоскостью, перпендикулярной H.

Исследование Ш.- де X. э. позволяет получить информацию об электронных свойствах металлов и вырожденных полупроводников. Измерение периода осцилляции469-512_02-223.jpgдаёт величину концентрации носителей заряда, N при известном значении т. Значение т можно определить по температурной зависимости амплитуды осцилляции Ш.- де X. э. Зависимость амплитуды осцилляции от Я позволяет вычислить время релаксации носителей т. Учёт спина электрона приводит к более сложным зависимостям, в частности к расщеплению экстремумов осцилляции, что, в свою очередь, позволяет определить величину g-фактора носителей заряда.

Лит.: Цидильковский И. M., Зонная структура полупроводников, M., 1978; Аскеров Б. M., Электронные явления переноса в полупроводниках, M., 1985. И. П. Крылов.

  Предметный указатель