Исследование пучковых волн в вольфраме

Исследована электромагнитная прозрачность образцов монокристаллического вольфрама высокой чистоты при температурах жидкого гелия в отсутствие магнитного поля. Измерены скорость, затухание, модули и начальные фазы коэффициентов возбуждения электромагнитных сигналов, прошедших через исследуемые обр...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2012
Hauptverfasser:	Авраменко, Ю.А., Бурма, Н.Г., Петришин, А.И., Филь, В.Д.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України 2012
Schriftenreihe:	Физика низких температур
Schlagworte:	Электронные свойства проводящих систем
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/117192
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Исследование пучковых волн в вольфраме / Ю.А. Авраменко, Н.Г. Бурма, А.И. Петришин, В.Д. Филь // Физика низких температур. — 2012. — Т. 38, № 5. — С. 566-570. — Бібліогр.: 11 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-117192
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1171922017-05-21T03:02:49Z Исследование пучковых волн в вольфраме Авраменко, Ю.А. Бурма, Н.Г. Петришин, А.И. Филь, В.Д. Электронные свойства проводящих систем Исследована электромагнитная прозрачность образцов монокристаллического вольфрама высокой чистоты при температурах жидкого гелия в отсутствие магнитного поля. Измерены скорость, затухание, модули и начальные фазы коэффициентов возбуждения электромагнитных сигналов, прошедших через исследуемые образцы — длинноволновых пучковых волн и квазиволн. Наблюдалась аномалия в возбуждении пучковых волн носителями заряда на уплощенных участках поверхности Ферми. Досліджено електромагнітну прозорість зразків монокристалічного вольфраму високої чистоти при температурах рідкого гелію у відсутності магнітного поля. Обміряно швидкість, загасання, модулі та початкові фази коефіцієнтів збудження електромагнітних сигналів, що пройшли через вимірювані зразки — довгохвильових пучкових хвиль та квазiхвиль. Помiчено аномалію у збудженнi пучкових хвиль носiями заряду на площинних ділянках поверхнi Фермi. Electromagnetic transparency of high purity monocrystaline tungsten samples were investigated at helium temperatures in zero magnetic field. Velocity, damping, modules and starting phases of excitation coefficients for beam electromagnetic waves and quasiwaves were measured. An anomaly in beam waves exitation, connected, probably, with the influence of resonance electron–phonon interaction on electronic spectra of the metals with Fermi surfasce plane parts. 2012 Article Исследование пучковых волн в вольфраме / Ю.А. Авраменко, Н.Г. Бурма, А.И. Петришин, В.Д. Филь // Физика низких температур. — 2012. — Т. 38, № 5. — С. 566-570. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. 0132-6414 PACS: 72.15.Nj, 71.20.Be http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/117192 ru Физика низких температур Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Электронные свойства проводящих систем Электронные свойства проводящих систем
spellingShingle	Электронные свойства проводящих систем Электронные свойства проводящих систем Авраменко, Ю.А. Бурма, Н.Г. Петришин, А.И. Филь, В.Д. Исследование пучковых волн в вольфраме Физика низких температур
description	Исследована электромагнитная прозрачность образцов монокристаллического вольфрама высокой чистоты при температурах жидкого гелия в отсутствие магнитного поля. Измерены скорость, затухание, модули и начальные фазы коэффициентов возбуждения электромагнитных сигналов, прошедших через исследуемые образцы — длинноволновых пучковых волн и квазиволн. Наблюдалась аномалия в возбуждении пучковых волн носителями заряда на уплощенных участках поверхности Ферми.
format	Article
author	Авраменко, Ю.А. Бурма, Н.Г. Петришин, А.И. Филь, В.Д.
author_facet	Авраменко, Ю.А. Бурма, Н.Г. Петришин, А.И. Филь, В.Д.
author_sort	Авраменко, Ю.А.
title	Исследование пучковых волн в вольфраме
title_short	Исследование пучковых волн в вольфраме
title_full	Исследование пучковых волн в вольфраме
title_fullStr	Исследование пучковых волн в вольфраме
title_full_unstemmed	Исследование пучковых волн в вольфраме
title_sort	исследование пучковых волн в вольфраме
publisher	Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
publishDate	2012
topic_facet	Электронные свойства проводящих систем
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/117192
citation_txt	Исследование пучковых волн в вольфраме / Ю.А. Авраменко, Н.Г. Бурма, А.И. Петришин, В.Д. Филь // Физика низких температур. — 2012. — Т. 38, № 5. — С. 566-570. — Бібліогр.: 11 назв. — рос.
series	Физика низких температур
work_keys_str_mv	AT avramenkoûa issledovaniepučkovyhvolnvvolʹframe AT burmang issledovaniepučkovyhvolnvvolʹframe AT petrišinai issledovaniepučkovyhvolnvvolʹframe AT filʹvd issledovaniepučkovyhvolnvvolʹframe
first_indexed	2025-07-08T11:48:15Z
last_indexed	2025-07-08T11:48:15Z
_version_	1837079247869444096
fulltext	© Ю.А. Авраменко, Н.Г. Бурма, А.И. Петришин, В.Д. Филь, 2012 Low Temperature Physics/Физика низких температур, 2012, т. 38, № 5, c. 566–570 Исследование пучковых волн в вольфраме Ю.А. Авраменко, Н.Г. Бурма, А.И. Петришин, В.Д. Филь Физико-технический институт низких температур им. Б.И. Веркина НАН Украины пр. Ленина, 47, г. Харьков, 61103, Украина E-mail: fil@ilt.kharkov.ua Статья поступила в редакцию 6 октября 2011 г., после переработки 25 ноября 2011 г. Исследована электромагнитная прозрачность образцов монокристаллического вольфрама высокой чистоты при температурах жидкого гелия в отсутствие магнитного поля. Измерены скорость, затухание, модули и начальные фазы коэффициентов возбуждения электромагнитных сигналов, прошедших через исследуемые образцы — длинноволновых пучковых волн и квазиволн. Наблюдалась аномалия в возбуж- дении пучковых волн носителями заряда на уплощенных участках поверхности Ферми. Досліджено електромагнітну прозорість зразків монокристалічного вольфраму високої чистоти при температурах рідкого гелію у відсутності магнітного поля. Обміряно швидкість, загасання, модулі та початкові фази коефіцієнтів збудження електромагнітних сигналів, що пройшли через вимірювані зразки — довгохвильових пучкових хвиль та квазiхвиль. Помiчено аномалію у збудженнi пучкових хвиль носiями заряду на площинних ділянках поверхнi Фермi. PACS: 72.15.Nj Коллективные моды; 71.20.Be Переходные металлы и сплавы. Ключевые слова: электромагнитная прозрачность металла, пучковые волны, скорость фермиевских элек- тронов. В работах [1,2] была предсказана возможность су- ществования в металлах с особенностями локальной геометрии поверхности Ферми (линии параболических опорных точек, уплощения) слабозатухающих при >> 1ωτ электромагнитных пучковых волн в нулевом магнитном поле (ω — циклическая частота, τ — вре- мя релаксации электронов). Причиной их существова- ния является перенормировка слаборасходящимся пучком электронов мнимых составляющих поверхно- стного импеданса ( , )Z ωk или объемной высокочас- тотной проводимости металла ( , ),σ ωk в результате чего их знак меняется с положительного на отрица- тельный (k — волновой вектор). В зависимости от угла скольжения электронов ψ относительно поверхности металла пучковые волны могут быть условно названы коротковолновыми или длинноволновыми. Случай коротковолновых пучковых волн исследован в [2]. Он реализуется при малых углах ,ψ при которых вклад электронов пучка в поверхност- ный импеданс металла может превосходить вклад всех остальных электронов. Условие существования пучко- вых волн в данном случае имеет вид Im ( , ) 0Z ω <k , \| Im ( , ) \| Re ( , ),Z Zω >> ωk k (1) а их спектр имеет различный характер в зависимости от величины волнового числа: квадратичный в области Lk k C<< и линейный 0( sin )kω = ψv при Lk k C> (C — относительная площадь плоского участка поверх- ности Ферми (ПФ), 0v — скорость на плоских участках ПФ, Lk — волновой вектор электромагнитной волны на плазменной частоте металла). В области малых волно- вых чисел из-за квадратичности спектра малыми оказы- ваются как скорость 0sin<< ψ,v v так и длина волны (порядка глубины скин-слоя металла), что позволяет назвать данный тип пучковых волн коротковолновым. Несмотря на то, что для их наблюдения достаточно су- ществования на ПФ сравнительно небольших участков (C ~ 10–2), экспериментально они не наблюдались. Длинноволновые пучковые волны с линейным спектром возможны при достаточно больших углах ( / 2),ψ ≤ π когда вклад пучков электронов в поверх- ностный импеданс незначительный. Условия их су- ществования Im ( , ) 0σ ω <k , \| Im ( , ) \| Re ( , )σ ω >> σ ωk k (2) являются гораздо более сильными по сравнению с (1) и могут выполняться только в металлах, ПФ которых име- ет достаточно большие плоские участки (С ~ 0,1–0,2). В предельном случае ( / 2)ψ = π их длина волны достигает значений 02 / ,π ωv что намного порядков больше глубины скин-слоя. Исследование пучковых волн в вольфраме Low Temperature Physics/Физика низких температур, 2012, т. 38, № 5 567 Экспериментально длинноволновые пучковые вол- ны наблюдались в Ga [3], ПФ которого содержит до- вольно значительные уплощения (C ~ 0,05), однако оказалось, что связанные с плоскими участками ПФ пучковые волны являются сильнозатухающими Im / Re 1≤k k даже в пределе >> 1.ωτ Поэтому пред- ставляет интерес изучение длинноволновых пучковых волн в вольфраме, ПФ которого более чем наполовину состоит из плоских участков. Другая причина выбора вольфрама в качестве объ- екта исследования состоит в том, что ранее в этом ме- талле в нулевом магнитном поле наблюдалась мощная аномалия электромагнитной прозрачности, природа которой, однако, не была установлена [4]. Поиску длинноволновых пучковых волн в вольфраме и исследованию особенностей электромагнитной про- зрачности этого металла и посвящена настоящая работа. Техника и методика эксперимента Эксперименты проводились во времяпролетном ре- жиме на частотах 25, 50, 75 и 100 МГц при температу- рах жидкого гелия в условиях достаточно сильной временной дисперсии 3,5(ωτ ∼ на частоте 100 МГц). Использованная методика «на проход» позволяла из- мерять затухание и скорость электромагнитных сигна- лов, прошедших через образец, путем измерения их амплитуды и фазы в зависимости от длины образца. Величина параметра ωτ определялась по изменению скорости звука в классически сильных магнитных по- лях [5]. Экспериментальная установка работала в им- пульсном режиме (длительность импульса ~ 1 мкс) и представляла собой автоматически балансирующийся по фазе и амплитуде высокочастотный мост, в одно из плеч которого включался исследуемый образец с излу- чающей и приемной катушками. Тщательная экранировка для предотвращения про- никновения электромагнитного сигнала в обход образ- ца достигалась за счет использования уплотняющих прокладок (шайбы из отожженной меди толщиной 30 мкм), что позволяло уменьшить зондирующий сигнал до уровня нескольких микровольт при мощности гене- ратора радиочастотных импульсов ~ 100 Вт. Остаточ- ный сигнал, в свою очередь, ослаблялся до уровня шу- мов приемной системы при помощи компенсирующей цепи, состоящей из плавных аттенюатора и фазовра- щателя, при температурах ~ 20 К, когда сигналы элек- тронного звука отсутствовали. Образцы W вырезались электроискровым способом из монокристаллического слитка, имеющего отноше- ние сопротивлений 4 300 1,7/ 7 10R R ⋅∼ и имели форму цилиндров диаметром 11 мм, оси которых с точностью ~ 0,5° совпадали с осями кристалла [100], [110] и [111]. Рабочие поверхности образцов притирались мелкими абразивами (размер зерен ~ 5 мкм). Химическое трав- ление или электрополировка для снятия поверхност- ных дефектов не производилась, чтобы обеспечить диффузное рассеяние электронов на рабочих гранях образцов и не учитывать, таким образом, возможность отражений сигналов электронного звука даже в тонких образцах. Толщина образцов составляла 0,5–3 мм. Методика измерений скорости и затухания элек- тромагнитных сигналов заключалась, как и в работе [3], в измерении при постоянных температуре и гео- метрии опыта ряда значений амплитуды Е и фазы Ф прошедшего электромагнитного сигнала на образцах различной толщины L и построении эксперименталь- ных зависимостей E(L) и Ф(L). При этом затухание и фазовая скорость определялись по формулам 1 ( ) ,dE L E L ⎛ ⎞α = − ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ 1( ) .d L dL −Φ⎛ ⎞= ω⎜ ⎟ ⎝ ⎠ v (3) В экспериментах изучалась электромагнитная про- зрачность образцов вольфрама в следующих геометри- ях опыта, отличающихся направлением возбуждающих токов j на рабочих гранях образцов: 1) [001], [110]; 2) [011], [100]; 3) [011], [110]; 4) [111], [110]; 5) [111], [112]. k j k j k j k j k j ∥ ∥ ∥ ∥ ∥ ∥ ∥ ∥ ∥ ∥ Экспериментальные зависимости E(L) и Ф(L)в случае / 2 = 50ω π МГц приведены на рис. 1, 2. Как видно, Рис 1. Зависимость логарифмической амплитуды электромаг- нитных сигналов от толщины образца при / 2ω π = 50 МГц, Т = 1,7 К. 0 1 2 3 L, мм –90 –100 –110 –150 –140 –130 –120 E L E ( )/ , 0 д Б k j\|\| [001], \|\| [110] k j\|\| [011], \|\| [100] k j\|\| [011], \|\| [110] k j\|\| [111], \|\| [110] k j\|\| [111], \|\| [112] Ю.А. Авраменко, Н.Г. Бурма, А.И. Петришин, В.Д. Филь 568 Low Temperature Physics/Физика низких температур, 2012, т. 38, № 5 приведенные зависимости логарифмической амплиту- ды и фазы близки к линейным, что позволяет, как и в работе [3], представить результаты измерений в виде 0 0 0 ( ) ( , , )exp (– ), ( )( ) , E L K L E d LL L dL = ω,τ α Φ Φ = Φ + k n (4) где 0 ( , , , )K ω τ k n — модуль коэффициента возбужде- ния, 0E — поле на возбуждаемой поверхности образ- ца, 0Φ — начальная фаза возбуждаемого сигнала, / .j=n j Результаты эксперимента для частоты 50 МГц приведены в табл. 1. Погрешность измерения приве- денных величин порядка 5%, за исключением 0.K По- грешность измерения последнего ~ 3%. На рис. 3 приведены частотные зависимости коэф- фициента затухания электромагнитных сигналов, ко- торые позволяют ответить на вопрос об их природе — баллистической (квазиволновой) или волновой. В плазме металла одним из основных критериев волно- вой природы электромагнитных сигналов является ли- нейное по частоте увеличение затухания (затухание Ландау), если скорость сигнала не превосходит макси- мальную фермиевскую скорость электронов. В случае же сигналов квазиволновой природы затухание Ландау отсутствует. На рис. 3 видно, что в вольфраме длинноволновые пучковые волны существуют в геометриях опыта k \|\| [011], j \|\| [100]; k \|\| [111], j \|\| [110]; k \|\| [111], j \|\| [112 ]. Квазиволновой перенос электромагнитных возбужде- ний — в геометриях опыта k \|\| [001], j \|\| [110] и k \|\| [011], j \|\| [110]. Привязка сигналов электронного звука к поверхности Ферми вольфрама. Обсуждение результатов эксперимента Привязку сигналов электронного звука к ПФ вольф- рама логично осуществлять путем сопоставления изме- ренных скоростей электронного звука со скоростью фермиевских электронов в соответствующих кристалло- графических направлениях. С точки зрения возможно- сти существования длинноволновых пучковых волн необходимыми особенностями топологии (уплощения- ми и линиями параболических точек) обладают основ- ные листы ПФ вольфрама — расположенный в центре зоны Бриллюэна Г «электронный валет», имеющий форму почти правильного октаэдра с шарообразными образованиями на его углах — «сферами», и шесть рас- положенных в точках симметрии H «дырочных октаэд- ров» c уплощенными гранями [6]. Рис. 2. Зависимость фазы электромагнитных сигналов от толщины образца при / 2ω π = 50 МГц, Т = 1,7 К. 2 1 0 1 2 3 � , р ад L, мм k j\|\| [001], \|\| [110] k j\|\| [011], \|\| [100] k j\|\| [011], \|\| [110] k j\|\| [111], \|\| [110] k j\|\| [111], \|\| [112] Таблица 1. Экспериментальные результаты для частоты 50 МГц Геометрия опыта K0, дБ α, дБ/см v0, см⋅с–1 Ф0, рад Природа ЭМ сигнала Лист и топология участка ПФ k \|\| [001], j \|\| [110] ~ 96 167 5,5·107 0 квазиволна «сфера электронного валета», область вблизи опорной точки k \|\| [011], j \|\| [100] ~ 106 37 1,1·108 0,27 пучковая волна «дырочный октаэдр», линия параболлических точек k \|\| [011], j \|\| [110] ~ 115 91 8,8·107 0,87 квазиволна «электронный валет», линия параболлических точек k \|\| [111], j \|\| [110] ~ 120 130 1,55·108 0,69 пучковая волна «дырочный октаэдр», уплощение k \|\| [111], j \|\| [112 ] ~ 122 118 1,55·108 0,71 пучковая волна «дырочный октаэдр», уплощение Исследование пучковых волн в вольфраме Low Temperature Physics/Физика низких температур, 2012, т. 38, № 5 569 На рис. 4 измеренные в наших экспериментах ско- рости сигналов электронного звука сравниваются с результатами расчета фермиевских скоростей вольф- рама в плоскости (011) на листах ПФ «дырочный окта- эдр» и «электронный валет» [7]. Расчеты в [7] прово- дили методом LMTO {linear muffin tin orbital) [8] и учитывали перенормировку фермиевских скоростей за счет электрон-фононного взаимодействия, а в некото- рых случаях — и за счет спин-орбитальной связи. При этом в настоящей работе было установлено, что в слу- чае «дырочного октаэдра» учет спин-орбитальной свя- зи приводит к изменению расчетных величин всего на несколько процентов, в отличие от «электронного ва- лета», в котором этот фактор сказывается значительно сильнее, до 15–20%. Результаты теоретических расче- тов для направления [111] удовлетворительно согла- суются с экспериментом [9]. Расчетные значения скорости на «дырочном октаэд- ре» и «электронном валете», равные 1,55·108 см⋅с–1 и 0,75⋅108 см⋅с–1, оказались больше соответствующих экспериментальных значений 1,23·108 см⋅с–1 и 0,68·108 см⋅с–1 примерно на 10%. Если же учесть, что в [9] фак- тически измерялась не локальная фермиевская скорость, а несколько меньшая средняя скорость на электронной орбите, то совпадение теоретических и эксперименталь- ных значений следует признать достаточно хорошим. Для удобства привязки наблюдавшихся в экспери- менте электромагнитных сигналов к определенным участкам ПФ на вставке рис. 4 приведены полученные в [9] угловые зависимости экстремальных волновых векторов основных листов ПФ. Не вызывает сомнения тот факт, что сигналы волновой природы связаны с «дырочным октаэдром». При этом электромагнитный сигнал в геометрии опыта k \|\| [011], j \|\| [100] связан с носителями заряда из области параболических опорных точек на гранях октаэдра, а оба сигнала при k \|\| [111] — с носителями на уплощенных участках граней «дыроч- ного октаэдра». В геометрии опыта k \|\| [001], j \|\| [110] сигнал квазиволновой природы связан, по-видимому, с носителями заряда из области эллиптической опорной точки сферы «электронного валета». Это предположе- ние основано на близости измеренной в наших экспе- риментах скорости 0,55·108 см⋅с–1 со значением 0,52·108 см⋅с–1, полученным в [10]. И, наконец, электро- магнитный сигнал в геометрии опыта k \|\| [011], j \|\| [110], проявляющий слабое уменьшение коэффициента по- глощения с частотой, имеет, очевидно, квазиволновую природу. Он связан с носителями заряда на ребрах ок- таэдра «электронного валета», но проявляет квазивол- новую природу, по-видимому, из-за достаточно силь- ной анизотропии фермиевских скоростей вследствие искривления ребер октаэдра «электронного валета» за счет существования «сфер». Отметим, что именно эту геометрию опыта использовали в работе [4] в экспери- Рис. 3. Зависимость затухания электромагнитных сигналов от частоты при Т = 1,7 К. k j\|\| [001], \|\| [110] k j\|\| [011], \|\| [100] k j\|\| [011], \|\| [110] k j\|\| [111], \|\| [110] k j\|\| [111], \|\| [112] –250 –200 –150 –100 –50 0 25 50 75 100 � , д Б см� – 1 ��2 МГц, Рис. 4. Скорости фермиевских носителей заряда для главных листов ПФ вольфрама: результаты эксперимента (), резуль- таты расчета фермиевских скоростей [7] на поверхности «электронного валета» и «дырочного октаэдра» (–.–), (—..–). Результат учета спин-орбитальной связи: на оси [100] — для «дырочного откаэдра», на оси [111] — для «электронного валета» (•). На вставке — угловые зависимости экстремаль- ных волновых векторов основных листов ПФ вольфрама [9], А — «дырочного октаэдра», В — «электронного валета». 0 0 4, 1,2 1 6, 0,4 0,8 1 2, 1 6, [11 ]0 [111] [100] * * * B 0,4 0,8 0 0,4 0,8 1,2 Kext 10 , c –8 –1 м� А [100] [111][110] 0,8 v Нmax 10 , –8 см/с� Ю.А. Авраменко, Н.Г. Бурма, А.И. Петришин, В.Д. Филь 570 Low Temperature Physics/Физика низких температур, 2012, т. 38, № 5 ментах по исследованию в вольфраме электромагнит- ной прозрачности на частотах порядка 500 МГц. Можно предположить, что на частотах ~500 МГц в экспериментах [4] доминировал квазиволновой сигнал с поляризацией j \|\| [110], что согласуется с результата- ми наших экспериментов. Действительно, как видно на рис. 3, затухание сигнала с данной поляризацией слабо уменьшается с частотой, в то время как затухание сиг- нала волновой природы с j \|\| [100] линейно возрастает. В результате, по нашим оценкам, при распространении вдоль [011] квазиволновой сигнал на частотах ~ 500 МГц должен на порядок превышать сигнал волновой природы (заметим, что на частотах нашего экспе- римента ситуация обратная). Существенное расхожде- ние результатов наших экспериментов и работы [4] вызывает лишь температурная зависимость амплитуды наблюдавшихся сигналов. В наших экспериментах из- менение с температурой амплитуды сигналов любой природы на всех частотах описывалось законом, близ- ким к релаксационной экспоненте exp[ ( / )]FE L− τ∼ v и при L ~ 1 мм амплитуда увеличивалась на несколько десятков процентов при понижении температуры от 4,2 до 1,7 К, в то время как в [4] в том же интервале температур и при той же толщине образца она увели- чивалась в 6–10 раз. Причина такого расхождения в настоящее время неизвестна. Анализ результатов, приведенных в итоговой табл. 1, приводит к парадоксальному выводу — возбуждение длинноволновых пучковых волн носителями заряда на уплощенных участках граней «дырочного октаэдра», вопреки ожиданиям, оказалось малоэффективным, не- смотря на то, что центральная область граней слабо отличается от плоскости, а скорость носителей на ней, как следует из результатов расчета [7], практиче- ски постоянна. По сравнению с пучковыми волнами, возбуждаемыми из области линии параболических точек, как следует из данных табл. 1, они имеют поч- ти на порядок меньший коэффициент возбуждения и более чем в три раза большее затухание. Причиной малой эффективности возбуждения пучковых волн носителями уплощенных участков ПФ является, на наш взгляд, перестройка электронного спектра за счет резонансного электрон-фононного взаимодействия [11], условие проявления которого 2 F=q k выполня- ется в вольфраме как раз вдоль оси [111] ( q и Fk — волновые векторы фононов и фермиевских электро- нов). Можно думать, что в результате этого взаимо- действия фермиевская скорость на плоском участке приобретает сильную анизотропию, приводящую к расфазировке в волне. Экспериментальному изучению влияния резонансного электрон-фононного взаимодей- ствия на скорость фермиевских электронов будет по- священа отдельная работа. Основные результаты работы Исследованы пучковые электромагнитные волны и квазиволны в вольфраме в нулевом магнитном поле при температурах жидкого гелия. Измерены их коэф- фициенты возбуждения, начальные фазы, скорости и коэффициенты затухания, а также установлены участ- ки ПФ, ответственные за возбуждение пучковых волн и квазиволн. Обнаружена аномалия в возбуждении пучковых волн носителями заряда на уплощенных участках ПФ, связанная, по-видимому, с перестройкой элек- тронного спектра за счет резонансного электрон- фононного взаимодействия. 1. Г.Т. Аванесян, М.И. Каганов, Т.Ю. Лисовская, ЖЭТФ 75, 1786 (1978). 2. Е.В. Безуглый, ФНТ 9, 543 (1983) [Low Temp. Phys. 9, 277 (1983)]. 3. Н.Г. Бурма, А.И. Петришин, В.Д. Филь, ФНТ 32, 1507 (2006) [Low Temp. Phys. 32, 1147 (2006)]. 4. А.В. Голик, А.П. Королюк, В.И. Хижный, Письма в ЖЭТФ 38, 100 (1983). 5. И.О. Кулик, ЖЭТФ 47, 107 (1964). 6. T.L. Louks, Phys. Rev. 139, A1181 (1965). 7. J. Kollar, Solid State Commun. 27, 1313 (1978). 8. O. Krogh Andersen, Phys. Rev. B12, 3060 (1975). 9. В.В. Бойко, В.А. Гаспаров, ЖЭТФ 61, 2362 (1971). 10. D. Sang, A. Myers, and P.G. Feenan, Solid State Commun. 18, 597 (1976). 11. Л.Н. Булаевский, УФН 115, 275 (1975), там же 116, 463 (1976). Investigation of beam waves in tungsten Yu.A. Avramenko, N.G. Burma, A.I. Petrishin, and V.D. Fil Electromagnetic transparency of high purity mono- crystaline tungsten samples were investigated at he- lium temperatures in zero magnetic field. Velocity, damping, modules and starting phases of excitation coefficients for beam electromagnetic waves and qua- siwaves were measured. An anomaly in beam waves exitation, connected, probably, with the influence of resonance electron–phonon interaction on electronic spectra of the metals with Fermi surfasce plane parts. PACS: 72.15.Nj Collective modes; 71.20.Be Transition metals and alloys. Keywords: electromagnetic transparency of metal, beam waves, velocity of the Fermi electrons.

Исследование пучковых волн в вольфраме

Institution

Ähnliche Einträge