что такое размерный эффект в технологии наноматериалов

Что такое размерный эффект в технологии наноматериалов

Размерные эффекты наблюдаются при уменьшении размера структурных элементов: частиц, кристаллитов и зерен ниже некоторой пороговой величины. Такие эффекты появляются, когда средний размер кристаллических зерен не превышает 100 нм, и наиболее отчетливо проявляются при размерах зерен менее 10 нм. Квантовые размерные эффекты проявляются в электронных свойствах вещества или материала и связаны с уменьшением размерности электронного газа, что приводит к изменению энергетического спектра (например, см. голубой сдвиг).

Влияние размера частиц на физико-химические свойства вещества можно объяснить наличием поверхностного давления, действующего на вещество. Это дополнительное давление, которое обратно пропорционально размеру частиц, приводит к увеличению энергии Гиббса и, как следствие, повышению давления насыщенных паров над наночастицами, уменьшению температур кипения жидкой фазы и плавления твердой (рис.). Изменяются и другие термодинамические характеристики — константы равновесия и стандартные электродные потенциалы. Так, при уменьшении размера наночастиц серебра стандартный потенциал пары Ag+/Ag может стать отрицательным, и серебро будет растворяться в разбавленных кислотах с выделением водорода.

Размерный эффект широко распространен в гетерогенном катализе. Во многих случаях наночастицы проявляют каталитическую активность там, где более крупные частицы не активны. Так, нанокластеры золота катализируют селективное окисление стирола на воздухе до бензальдегида:

тогда как частицы золота более крупного размера на эту реакцию действия не оказывают.

Размерные эффекты в биологии носят совсем иной характер. Биологические молекулы, полимеры и внутриклеточные структуры наноразмерны, однако их свойства (функции) определяются в основном структурой, а не размерностью.

Источник

Причины проявления размерных эффектов

Нанонаука, нанотехника, нанотехнологии, наноматериалы

Общие положения

В самом конце прошлого века достижения науки и высоких технологий убедительно продемонстрировали, какие громадные возможности сулит исполь­зование специфических явлений и свойств вещества в нанометровом диапазоне размеров. Упорядочение и самоупорядочение атомов и молекул на нанометровых расстояниях, как это делает живая природа в биологических объектах, в промышленных изделиях может дать поразительные результаты.

Слова с приставкой «нано-»: наномир, нанонаука, нанотехнология, нанотехника, наноматериалы и т.п. — стремительно вошли в лексикон не только специа­листов различного профиля, но и журналистов, администраторов, политиков. Очевидно, это обусловлено взрывообразным развитием наносферы деятельно­сти и громадным значением ее для настоящего и будущего.

В промышленно развитых странах Запада нанобум начался в самом конце прошлого столетия. По всем признакам мир вступает в эпоху тотальной нанореволюции, способной затмить своими результатами последствия компьютерной революции конца XX в.

В этой связи в первую очередь необходима экстренная программа ознаком­ления и обучения основам нанонауки и нанотехники на всех ступенях образова­ния — от школьного до вузовского и послевузовского, которая стала бы ключе­вым пунктом общегосударственной целевой программы освоения и внедрения нанотехники в России.

Таковые программы приняты и получают государственное финансирование в США, Евросоюзе, ряде азиатских стран. Для их постановки и обсуждения в России необходимы определенная среда и хотя бы небольшое «затравочное» количество специалистов, знакомых с предметом в объеме, достаточном для осознания фронта и объема работ, стратегических, экономических и социальных последствий и преимуществ освоения нанотехники.

Большинство экспертов в области стратегического планирования, научно-технической политики, инвестирования уверены, что в ближайшее десятилетие нас ждет нанореволюцияво всех областях науки, производства, национальной безопасности, медицины, быта, отдыха и развлечений. Причем ее последствия будут обширнее и глубже, чем компьютерной революции последней трети XX в. Под этим понимают широкомасштабное и системное вторжение наноструктурных материалов, изделий и способов их получения буквально во все сферы жизни.

На следующие 4 года (с 2005 по 2008 гг.) бюджет этой национальной про­граммы США утвержден в объеме 3,7 млрд дол. (без учета финансирования ми­нистерств энергетики, сельского хозяйства, юстиции, внутренней безопасности, Национального института здоровья, Национального научного фонда, Нацио­нального аэрокосмического агентства, Национального института стандартов и Агентства по защите окружающей среды, которые финансируются отдельно).

Инвестиции частных фирм и темпы их роста заметно превышают прави­тельственные, вследствие чего их доля неуклонно возрастает.

В шестой рамочной программе научно-технического развития Евросоюза на 2002-2006 гг. раздел «Нанотехнологий» относится к приоритетным и так же обильно финансируется (1,3 млрд евро).

Очертить строго границы наномира не так просто. В лите­ратуре имеются десятки (если не сотни) определений предмета ведения нанонауки и нанотехники. Это говорит о том, что они переживают период становле­ния и бурного развития.

Мерриэм-Вебстеровский академический словарь определяет нанотехнологию как искусство манипулирования материалами на атомарном или молеку­лярном уровне, особенно для создания макроскопических устройств (например, роботов).

В литературе можно встретить такие следующие определения нанотехнологий.

Нанотехнология — это сумма технологий и сумма методов обра­ботки материалов, основанных на манипуляциях с отдельными атомами и молекулами, а также с отдельными биологическими объектами с целью получения новых материалов, приборов и устройств, формирования приборных структур с характерными размерами порядка 10 ÷ 100 нм.

Нанотехнология открывает перспективы ее широкого использо­вания в электронике, материаловедении, химии, механике, биоме­дицине и других областях науки и техники.

В живой природе, состоящей, так же как и неживая материя, из атомов, молекулы протеина и липидов имеют размеры до 10 нм. Ди­аметр спиральной молекулы ДНК составляет примерно 20 нм, в то время как ее длина может достигать десяти микрон.

Масштаб вирусов лежит в пределах 100 нм. Интересно отме­тить, что один из продуктов нанотехнологии — нанотрубки, а так­же элементы сверхбольших интегральных схем тоже имеют размеры

100 нм. Это обстоятельство вселяет надежду на успешное совме­щение технологий живых и неживых систем, создание микромини­атюрных комбинированных устройств, новых лекарств и т. п.

Таким образом можно утверждать, что «нановладения» занимают промежуточную область между миром отдельных атомов, управляемым кванто­вой механикой, и макромиром, хорошо описываемым в рамках различных кон­тинуальных теорий (упругости, гидро- и электродинамики и т.п.).

Фундаментальным базисом являются физика, химия и молекулярная биология (рис. 6.1). Все разновидности механики считаются здесь частью физики. Боль­шую роль играет компьютерное моделирование наноструктур на основе квантово-механических закономерностей поведения объектов, состоящих из счетного числа атомов или молекул.

Более сложными в устройстве и производстве являются гибридные систе­мы, где сочетаются, например, микро-наномеханические узлы и электроника; микрогидравлика, микромеханика и электроника (микрохимические лаборатории на одном чипе); оптика, биоэлектроника и биомеханика и т.п. Однако и для таких случаев разрабатываются нанотехнологии, позволяющие получать готовый продукт без промежуточных переходов.

Рис. 6.1. Фундаментальные основы и области применения нанонауки и нанотехники

Наконец на вершине структурной пирамиды стоят интеллектуальные робо­ты, многокомпонентные системы, имеющие в своем составе сенсорные узлы, процессорную часть, исполнительные органы, движители и т.п.

С технико-экономической позиции основные побудительные мотивы раз­вития нанотехнологии состоят в том, что с их помощью можно:

— радикально изменять свойства традиционных материалов, не меняя их химического состава;

— создавать принципиально новые классы материалов;

— использовать квантовые эффекты;

— уменьшать размеры изделий вплоть до атомарных с сохранением заданных или придания совершенно новых функций (одноэлектроника, спинтроника);

— эффективно использовать синтетические или существующие в природе наноструктуры (главным образом биологические);

— ставить и решать задачи, совершенно невозможные в рамках традицион­ных технологий;

— снижать материало-, энерго- и трудоемкость, а также стоимость продук­ции, одновременно резко уменьшая загрязнение окружающей среды отходами производства.

В 1986 г. сотрудник Массачусетского технологического института Э. Дрекслер выпустил книгу «Машины созидания; пришествие эры нанотехнологии», в которой развил некоторые идеи Р. Фейнмана. К середине 90-х годов XX в. отдельные наноостровки стали разрастаться и смыкаться, в результате чего стало очевидным: мир стоит на пороге новой научно-технической революции, которая меняет принципы и парадигмы всей производ­ственной деятельности.

Современное производство техногенной продукции очень неэффективно в сравнении с природными процессами как по доле полезно используемой массы первичного сырья, так и по затратам энергии. В конечный потребительский продукт превращается

1,5 % массы добываемого сырья, а доля полезно используемой энергии (если принимать во внимание минимально теоретически необходимую энергию для химических, структурных превращений, формоизменения и реально затрачиваемую на добычу, переработку сырья, металлургиче­скую, химическую, машинную обработку) и того меньше. Природа при по­строении куда более сложных биологических систем действует неизмеримо экономнее. Она широко использует безотходную сборку и самосборку очень сложных систем из простых молекул, селективный катализ определенных про­цессов при низких температурах, замыкает «производственные» потоки и цепи, в которых отходы одного цикла становятся исходным сырьем для другого, и т.д.

Разумеется, это всего лишь яркие образы (или броские лозунги), обозначающие наиболее характерные подходы к массовым технологиям. Реально и в каменном веке человек собирал топор из нескольких деталей, а не вытесывал его из одного куска материала; и в эпоху нанотехнологий будут производиться материалы, полуфабрикаты и какая-то часть готовых изделий из более крупных заготовок, чем конечный продукт, т.е. новая технологическая парадигма «снизу вверх» будет конкурировать, дополнять и стимулировать развитие старой – «сверху вниз».

В современной микросхеме число элементов сопоставимо с числом жителей Земли (

6 • 10 9 чел.), только размещены они не на поверхности земного шара, а на площади

Если бы «Боинги» совершенствовались так же быстро, как микросхемы, то сейчас один самолет брал бы на борт все население Моск­вы, облетал Землю быстрее, чем за 1 с, сжигал бы при этом всего несколько лит­ров керосина, а билет на него стоил бы 2 /R 3 (здесь S – поверхность частички, V – ее объем).

Общеизвестно также, что атомы дислоцирующиеся на поверхности, обладают свойствами, отличающимися от «объемных», поскольку они связаны с окружающими их атомами по-иному, нежели в объеме.

Помимо того в результате ненасыщенности связей на поверхности может произойти атомная реконструкция и появиться другой порядок расположения атомов. На свободных поверхностях наночастиц могут находится атомы и молекулы, адсорбированные из окружающей среды, оксидные пленки, а во внутренних (межфазных, межзеренных) – сегрегированные атомы, избыточные вакансии и т.п. В табл. 6.1 в качестве примера приведены размеры некоторых объектов из области механики и материалов; и для сравнения из области молекулярной биологии. На рис. 6.7 показана взаимосвязь между числом атомов в наночастице, ее размерами и числом «поверхностных» атомов. Растворимость последних в объеме и вблизи по­верхностей раздела также неодинакова, что ведет к различиям в их равновесных концентрациях, образованию двойных электрических слоев (в диэлектриках, полупроводниках).

Дополнительные особенности появляются в окрестности атомов, находя­щихся на краях моноатомных террас, уступов и впадин, т.е. там, где координа­ционные числа значительно ниже, чем в объеме и на гладкой поверхности. Это может резко увеличить химическую и каталитическую активность поверхности, сорбционную емкость и т.д.

Диапазон размеров различных объектов

Все это вместе взятое составляет фундаментальные основания рассматри­вать приповерхностный слой как некое новое состояние вещества, которым за­нимается сформировавшаяся несколько десятилетий назад дисциплина «Физика поверхности». В связи с созданием и развитием планарных технологий в полу­проводниковой промышленности, миниатюризацией в электронике, освоением мембранных технологий эта первоначально академическая наука со временем превратилась в фундамент новых нанотехнологий.

Рис. 6.7. Зависимость средних размеров наночастицы и доли атомов, находящихся в поверхностном слое, от числа атомов в ней (рассеяние обусловлено влиянием формы частицы на обе характеристики)

Заметим также, что поверхность является стоком почти бесконечной емко­сти для большинства дефектов кристаллической структуры благодаря действию сил изображения и другим причинам[1]. Силы изображения падают по мере уда­ления от поверхности, но, если размер частички достаточно мал, они могут «вы­сосать» из объема на поверхность большинство дефектов и сделать его более совершенным в структурном и химическом отношении. По совокупности вы­шеназванных и других причин свойства приповерхностных слоев и внутренних объемов всегда заметно различаются. Таким образом, даже химически однород­ные наночастицы можно уподобить двухфазным, состоящим из ядра и окру­жающей его оболочки из другого вещества.

В процессах кристаллизации из жидкой и газообразной фазы, молекулярно-лучевой эпитаксии, полиморфных и других фазовых пре­вращений в твердых телах большую роль играют образование зародышей новой фазы и их последующий рост. Микроскопические механизмы образования кри­сталлических зародышей малоизучены.

В поликристаллических структурах с микронным размером зерен эф­фект повышения прочности описывается соотношением Холла-Петча

(6.1)

Силы притяжения и стремление понизить свободную энергию создают предпосылки для самоорганизации и самосборкинанообъектов и структур, осаждаемых из газовой и жидкой фаз на поверхности твердых тел и границах раздела. Природа широко пользуется этим, особенно в биообъектах. В нанотехнологии также освоены эти приемы и условия, обеспечивающие самосборку островковых, столбчатых и других полезных объектов и гетероструктур.

Чем меньше частица и ниже температура, тем заметнее проявляются ее квантовые свойства. Однако, как уже говорилось, сильные изменения свойств наночастиц по сравнению с макрочастицами того же вещества наступают, как пра­вило, задолго до проявления квантовых пределов (при размерах К_с

Дата добавления: 2016-03-22 ; просмотров: 2112 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Физические причины специфики наноматериалов

Физические причины специфики наноматериалов. Размерные эффекты

Лекция №3

Наиболее сильные изменения свойств наноматериалов и наночастиц наступают в диапазоне размеров кристаллитов порядка 10..100нм. Основные физические причины этого можно проиллюстрировать на рис 1.1.

Другим аспектом, является тот факт, что свободная поверхность является стоком бесконечной емкости для точечных и линейных кристаллических дефектов (в первую очередь вакансий и дислокаций). При малых размерах частиц этот эффект заметно возрастает, что может приводить к выходу большинства структурных дефектов на поверхность и очистке материала наночастицы от дефектов структуры и химических примесей. В настоящее время установлено, что процессы деформации и разрушения протекают в тонком приповерхностном слое с опережением по сравнению с внутренними объемами металлического материала, что во многом определяет возникновение ряда физических эффектов, в т.ч. физического предела

текучести и физического предела усталости.

Для наночастиц весь материал будет работать как приповерхностный слой, толщина которого оценивается в диапазоне порядка 0,5…20 мкм. Можно также указать на тонкие физические эффекты, проявляющиеся в специфическом характере взаимодействия электронов со свободной поверхностью.

Следующей причиной специфики свойств наноматериалов является увеличение объемной доли границ раздела с уменьшением размера зерен или кристаллитов в наноматериалах.

Границы зерен носят неравновесный характер, обусловленный присутствием зернограничных дефектов с высокой плотностью. Эта неравновесность характеризуется избыточной энергией границ зерен и наличием дальнодействующих упругих напряжений; границы зерен имеют кристаллографически упорядоченное строение, а источниками упругих полей выступают зернограничные дислокации и их комплексы. Неравновесность границ зерен вызывает возникновение высоких напряжений и искажения кристаллической решетки, изменение межатомных расстояний и появление значительных смещений атомов, вплоть до потери дальнего порядка. Результатом является значительное повышение микротвердости.

Важным фактором, действующим в наноматериалах является также склонность к появлению кластеров. Облегчение миграции атомов (групп атомов) вдоль поверхности и по границам раздела, и наличие сил притяжения между ними, которые для наноматериалов больше по сравнению с традиционными материалами, часто приводят к процессам самоорганизации островковых, столбчатых и других кластерных структур на подложке.

Еще одну причину специфики свойств наноматериалов связывают с тем, что при процессах переноса (диффузия, пластическая деформация и т.п.) имеет место некоторая эффективная длина свободного пробега носителей этого переноса L_с. При характерных размерах области протекания процессов переноса много больших L_с.

Рис. 1.1Основные физические причины специфики наноматериалов

рассеяние носителей выражено незначительно, но при размерах меньших L_с перенос начинает зависеть от размеров и формы весьма значительно.

В случае наноматериалов в качестве L_с могут выступать, например, диффузионная длина и длина свободного пробега дислокаций.

m_e – эффективная масса электрона, E – энергия Ферми. Для металлов λ_B≈0,1…1 нм, а для ряда полупроводников, полуметаллов и тугоплавких соединений переходных металлов λ_B≈10…100 нм. Для любой частицы с малой энергией (скорость v

Для наноразмерных объектов характерны именно квантоворазмерные эффекты, определяющие такие свойства как теплоемкость, электропроводность, некоторые оптические свойства и т.п.

Основные особенности проявления размерных эффектов в наноматериалах могут быть сформулированы следующим образом:

1. с уменьшением размера зерна значительно возрастает рольповерхностей раздела;

2. свойства поверхностей раздела в нанометровом интервале могут быть отличными от таковых для обычных крупнокристаллических материалов; разнообразие поверхностей раздела внанокомпозитах, объединяющих неорганические о органические компоненты также весьма значительно.

3. размер кристаллитов по мере их уменьшения может быть соизмерим с характерными размерами некоторых физических явлений (например, с длиной свободного пробега носителей в процессах переноса и т.д.);

4. размерные эффекты в наноматериалах могут иметь квантовый характер, когда размер зерна (или размер области локализации свободных носителей) становится соизмеримым с

длиной волны де Бройля.

Размерная зависимость физических свойств наноматериалов Таблица 1.1.

Изменение температуры плавления Т_пл металлов в зависимости от размера частиц, по-видимому, один из первых эффектов, привлекших внимание исследователей. С уменьшением размера частиц Т_пл металлов может понижаться на несколько сотен градусов. Например, Т_пл «компактного» золота составляет 1340 К, а при переходе к частицам размером 2 нм температура плавления понижается на 1000 градусов.

Первоначально понижение Т_пл,связывалось с уменьшением величины поверхностной энергии при плавлении нанокристаллов, удельный вклад которой в свободную энергию наносистемы возрастает с уменьшением размера частиц. Анализ энергии взаимодействия атомов и структуры нанокристалла выявил существование поверхностного слоя атомов относительно малой толщины, в котором среднее значение потенциальной энергии атомов и их среднеквадратичное смещение заметно отличаются от объемных.

При уменьшении размера кристаллов происходит изменение их термодинамических свойств и перестройка колебательного спектра, что, по-видимому, является основной причиной, приводящей к понижению Т_пл свободных нанокристаллов.

Кинетические свойства, такие как диффузионная подвижность, теплопроводность и др., существенно зависят от размера структурного элемента. Для многих металлов (Pd, Сu, Ni, Ag и др.) в наноструктур ном состоянии наблюдается повышение теплоемкости и увеличение коэффициентов термического расширения, уменьшение теплопроводности.

По-видимому, одна из причин повышения теплоемкости наноструктурированных металлов обусловлена вкладом зернограничной фазы, которая имеет уменьшенную температуру Дебая и повышенную теплоемкость по сравнению с крупнозеренным материалом.

В наноматериалах резко возрастает (на 3 порядка и болеее) значение коэффициентов пограничной диффузии и самодиффузии.

Многими исследователями обнаружено значительное повышение удельного электросопротивления нанокристаллических Сu, Pd, Fe, Ni и различных сплавов при уменьшении размера зерен.

Одно из соотношений, связывающее удельное сопротивление ρ нанокристаллического материала с величиной зерна D, имеет вид:

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

РАЗМЕРНЫЕ ЭФФЕКТЫ

— зависимость физ. характеристик твёрдого тела от его размеров и формы, когда один из его геом. размеров, напр. толщина d пластины, порядка (или меньше) длины волны де Брой-ля (см. Квантовые размерные эффекты )либо длины свободного пробега l квазичастиц, реализующих энергетич. спектр твёрдого тела (электронов проводимости, фононов, магнонов и др.), или др. макроскопич. параметров, характеризующих движение квазичастиц (классический Р. э.). Ниже рассматриваются классические Р. э.

Р. э. проявляются в зависимости от d киНетич. коэф. (электропроводности, теплопроводности и др.), описывающих линейный отклик тела на внеш. воздействия (электрич. поле, градиент темп-ры и др.), приложенные в плоскости пластины либо вдоль оси проволоки или нитевидного кристалла. Эта зависимость обусловлена рассеянием квазичастиц границей образца. При столкновении с поверхностью импульсы падающей на поверхность квазичастицы ( р )и отражённой от поверхности могут быть строго скоррелированы (зеркальное отражение от идеально гладкой бездефектной поверхности) либо частично скоррелированы или корреляция полностью отсутствует (диффузное отражение). Если на поверхности адсорбированы примесные атомы либо поверхность слабо шероховата (дефекты), то столкновения квазичастиц с поверхностью описываются угл. распределением импульсов отражённых электронов , наз. индикатрисой рассеяния . Она зависит от поверхности. Как правило, зависимость кинетич. коэф. от d характерна для диффузного отражения квазичастиц. Однако и при их зеркальном отражении идеально гладкой поверхностью, т. е. в отсутствие рассеяния, проявляются Р. э. (см. Осцилляции Зонд-гаймера, Статистический скин-эффект).

Р. э. удобнее наблюдать в тонких плёнках p нитевидных кристаллах при низких темп-pax, когда длина свободного пробега квазичастиц достаточно велика, d l. Т. к. в выражения для кинетич. коэф. входит эфф. ширина w индикатрисы рассеяния, то Р. э. служат методом исследования поверхности твёрдого тела с помощью собств. квазичастиц. С др. стороны, существование дополнит. параметра d расширяет возможности изучения квазичастиц, в частности электронов проводимости. Так, Р. э. позволяют определить все эффективные массы электронов, их скорость и кривизну в любой точке поверхности Ферми и т. п.

Размерные эффекты в электропроводности. Падение уд. электропроводности проводников s с уменьшением d впервые объяснил Дж. Дж. Томсон (J. J. Thomson) в 1900. Вероятность зеркального отражения свободных носителей заряда (для определённости электронов) от поверхности (параметр зеркальности) имеет вид

Зависимость s(d )в тонких пластинах и проволоках различна (рис. 1,2). В проволоках имеет место соотношение

где — уд. электропроводность массивного проводника. В пластинах

Рис. 1. Зависимость удельного электросопротивления плёнок r из Ag от их толщины d при Т= 4,3 К.

Рис. 2. Зависимость от толщины d злектропроводности тонкой проволоки из W (квадратного поперечного сечения).

В диэлектриках перенос тепла осуществляется гл. обр. фононами. При низких темп-pax, когда все фононы имеют одинаковые скорости s (скорость звука, см. Дебая теория), коэф. фононной теплопроводности

Рис. 5. Перенос электронами ВЧ-поля из скин-слоя в гладкой поверхности, ког-глубь образца. да электрон то «скользит»

Рис. 6. Всплески ВЧ-поля при двухканальном отражении от границы.

Всплеск поля формирует небольшая доля электронов (у к-рых разброс диаметров орбит DDd), и, как правило, поле во всплеске невелико, оно меньше поля на поверхности пластины E(0): E(D extr ) extr ) Е(0).

Рис. 8. Спектр циклотронного резонанса в тонком монокристалле Bi; при Н от наблюдается резонанс на неэкстремальных орбитах.

Размерный циклотронный резонанс. В магн. поле Н, параллельном граням пластины, при D_extr d, то происходит «отсекание» частот, соответствующих полю H _от а вместо них появляется новая резонансная частота, кратная циклотронной частоте электрона W (рис. 8): w = nW= = neH/mc (n— целое число, т— эффективная масса электрона). Этой частоте соответствует диаметр орбиты электрона D = d. Диаметр орбиты D связан с диаметром соответствующего сечения поверхности Ферми D p соотношением D= cD p /eH. Поэтому новая частота определяется условием d = cD p /eH или Hd= cD p /e. Измеряя зависимость поверхностного импеданса Z от Я при разл. d, но при Hd= const, можно построить семейство кривых Z(d), когда D р фиксировано. Соответствующие резонансные пики Z позволяют определить т. Изменяя Hd, можно определить эфф. массы электронов на всей поверхности Ферми.

Размерный циклотронный резонанс наблюдается и при D extr extr N, где N— число всплесков в пластине. Резонанс наступает, когда w кратна частоте обращения электронов с диаметром орбиты d— D extr N. Обратное влияние всплесков на поле в скин-слое приводит к резонансной добавке к импедансу, зависящей от параметров зеркальности обеих граней.

Рис. 9. Траектории носителей заряда в магнитном поле, параллельном слою нормального металла, испытавших отражение Андреева от сверхпроводящей подложки.

Размерные магнитоакустич. явления также более информативны, чем их аналоги в массивных образцах, т. н. геометрические осцилляции, гигантские квантовые осцилляции, магнитоакустич. резонансы (см. Акусто-электронное взаимодействие).

Источник