Физическая энциклопедия Том 4 - Порохов А.М.
Скачать (прямая ссылка):
p|Ht. t. Конфигурации мапшта«доі пробоя: 3—4 — классам ские участки; эаштрнхоаашша одпкки — области магнитного пробоя! стрелки указывают направления: движений; верхний слева — закинутая ноафнгурацшя, при W *¦= о распадается в*
О распадается важкнутую (g, 3), орбиту (1, 2, 3, 4).
нажни* — фкшжшкал конфигурация, ’при. W
Bk 2 открытые оррнты (1, 1, ...), (4, 4, ...) и ііря п^ і= і превращается в 8а*кнутую ор(
л і і -I I . 1 .
Pm, }. Двумернад иер*> одическая конфигурация траектории с осью симметрии 6-го иорядка (Ba, Hs, Zn); при W= 0 распадается на ' замкнутые орвиты — «треугольники» и w шестиугольники»; при W — і
превращается а . замкнутую орбиту, составленную из вебг участков одной ячейки.
Sn) при ориентации H вдоль odx/симметрии высокого порядка.
Область П. м. на плоскости рн — const может считаться лишённой размера точкш (узлом, центром). Электрой, двигаясь по классич. траектории данной зоиы (напр., 1 на рис. 1), достигает цевтра П. м. и здесь испытывает квантовое дауканальиое рассеяние, т. к. есть отличная от 0 вероятность W перехода электрона иа классич. траекторию 2 др. зоиы (в этом и состоит П. м.); одноврем. существует вероятность (1—W) того, что электрся останется на траектории 1-й зоиы. Двухка-иальное рассеяние описывается унитарной 5-матрицей:
VJ^WexpiA -VW Здесь эл оме KT Ы Klti Xsl — амплитуды вероятности
yw
Vl-JFexp (—/А)
переходов элеитронов из одной зоиы в другую (2 —»¦ І, І'—> 2), их квадрат *),, равен вероятности П. м,
WfH). Элементы S11, saa — амплитуды вероятности переходов без изменения номера зоны; при этом величина Л (Я) определяет скачок фазы волновой ф-ции электрона в точке П. м.
При H » H0 П, м. происходит с вероятностью, близкой к I. В этом случае электрон, как н в слабых полях (H <? H0, W — 0), движется квазиклассически. Однако его траектория другая — она составлена из пусков прежних траекторий.
Динамика электрона при П. м. имеет не квазиклас-сический, а существенно квантовый характер. Она определяется интерференцией квазиклассич. электрок-иых волн, возникающих при многократном рассеянии электрона на центрах П. м. В этом причина изменения электронного энергетнч. спектра по сравнению с отсутствием П. м.
Замкнутым конфигурациям соответствует электрон-имй спектр типа Ландау — дискретный набор уровней (CM. Ландау уровни). В случае одномерных периоднч. конфигураций, представляющих собой как бы «волноводы» в импульсном пространстве, уровни расширяются в магн. зоиы. Ширины зон н расстояния между ними при ТУ(1 — W) порядка йюс, где Wc — циклотронная частота. Электрон, находящийся иа открытой одномерной периоднч. траектории, совершает движение поперёк H со ср. скоростью порядка фермиевской скорости Vp.
Стационарные состояния электронов классифицируются тема же квантовыми числами, что и в отсутствие П. м., однако структура электронного спектра качественно отличается от классической: на разных участках уровни расположены не эквидистантно, а хаотически.
Рис, 4. Уровни в случае замкнутых (о) и периодических (б) конфигураций; зоны пробоя заштрихованы.
Зависимость #п(рн) также имеет характер неупорядоченных быстрых осцилляций с интервалом изменения Ph ~ yiPF и амплитудой ~ ^wc (рис. 4). Столь же необычно поведение физ. величин, напр, проекция иа направлении H ср. скорости электрона vH = д#п/дрн при изменении рн иа величину порядка У-Pp изменяется на величину ~ vF и может изменить знак. Электронный спектр при П. м. имеет промежуточный вид между плавным и локально-эквидистантным квазиклассич. спектром и спектром случайных систем (его наз. квазислучайным).
Когерентный н стохастический пробой магнитный. П. м. полностью перестраивает кинетич. свойства металлов в магн. поле H > H0, если время электронной релаксации импульса при H-Q т» W0 Обычно прн гелиевых темп-рах T ^ 4,2 К в отсутствие П.м. т совпадает с временем релаксации импульса Tnp при рассеянии электронов на примесях (см. Рассеяние носителей ааряда в твёрдом теле). При каждом столкновении с примесью электрон изменяет свой нмпульс иа величину порядка самого импульса: Др ~ р. Наряду с рассеянием на прнмесях электрон может рассеивать-
ся иа дислокациях (или др. протяжённых дефектах решётки), а также и а фононах. Это рассеяние и аз. м а л о у г л о в ы м, т. к. Др р. Хотя частота малоуглового рассеяния тму может быть больше частоты примесного рассеяния, в отсутствие П. м. малоугловое рассеяние неэффективно и слабо влияет на ккнетич. характеристики металла, к-рые определяются временем тпр.
П. м. изменяет ситуацию: из-за специфики спектра роль масштаба играет ие рр, a xpF, и малые переданные импульсы при малоугловом рассеянии оказываются эффективными. Различают 3 случая:
-і -і т «т <?<ос; му пр
-I -1
т «т <?<ос; пр му -I -1
T и <ос«т . пр му
(а)
(б) (в)
В случаях (а) и (б) столкновит. уширеиие уровней много меньше расстояния между ними (ha>c) и время жизни стационарных состояний (тпр или тму) много больше Wc . В этом случае говорят оиогереитном П. м. (см. ниже). В
