Эффект Гантмахера , или радиочастотный размерный эффект , — резкое возрастание интенсивности электромагнитного излучения , проходящего через тонкую металлическую пластину, помещённую в постоянное магнитное поле , параллельное поверхности пластины. Представляет собой аномальную зависимость поверхностного импеданса металлических пластин от величины постоянного магнитного поля . Эффект был открыт советским и российским физиком Всеволодом Гантмахером в 1962 году в радиочастотном диапазоне (от 10 ⁶ до 10 ⁸ Гц). Волны, проникающие в металлы в виде специфической спиральной волны, получили название волн Гантмахера- Канера . В Государственном реестре открытий СССР зарегистрировано открытие "Электромагнитные всплески в проводящей среде." (авторы: М. Я. Азбель , В. Ф. Гантмахер, Э. А. Канер ), № 80 с приоритетом от 24 октября 1962 г.

Сущность эффекта

Эффект Гантмахера проявляется в условиях аномального скин-эффекта , когда толщина пластины d существенно больше глубины скин-слоя δ , но меньше длины свободного пробега электронов проводимости l _пр или сопоставима с этой длиной .

Для наблюдения эффекта металлическую пластину помещают в электромагнитное поле частоты радиодиапазона и регистрируют зависимость поглощаемой в образце мощности, пропорциональной действительной части R(H) поверхностного импеданса пластины R(H)+iX(H) , или же зависимость глубины проникновения электромагнитного поля, пропорциональной мнимой части импеданса X(H) , от величины постоянного внешнего магнитного поля H . Используется регистрация производных dR/dH для увеличения чувствительности .

Электроны движутся внутри пластины по замкнутым орбитам, диаметр которых D тем больше, чем больше скорость электронов и меньше напряжённость магнитного поля. Когда толщина пластины сравняется с диаметром, электроны формируют всплеск тока на задней поверхности пластины, что приводит к генерации с неё электромагнитного излучения и к резкому возрастанию прохождения электромагнитного излучения через пластину.

Практическое применение

Эффект позволяет экспериментальным путём найти форму ферми-поверхности и исследовать процессы рассеяния электронов в металлах. В частности, с его помощью были определены зависимость частоты электрон-фононного рассеяния от положения на поверхности Ферми (медь, серебро) и сечение рассеяния электронов на дислокациях (медь), а также вероятность электрон-электронного рассеяния (молибден, вольфрам) .

Примечания

Литература

• Гантмахер В. Ф., Метод измерения импульса электронов в металле, «ЖЭТФ», 1962, т. 42, с. 1416.
• Абрикосов А. А., Введение в теорию нормальных металлов, M., 1972.
• Gantmakhеr V. F., The experimental study of electron-phonon scattering in metals, «Repts Progr. Phys.», 1974, v. 37, p. 317.
• Э. А. Канер. . — Институт радиофизики и электроники Академии наук Украинской ССР, 1967. — 17 марта. — С. 301—315 .

Ссылки

• / А. П. Сухоруков // Большая российская энциклопедия : [в 35 т.] / гл. ред. Ю. С. Осипов . — М. : Большая российская энциклопедия, 2004—2017.