Химия - Циклотронный резонанс - Условия наблюдения
28 февраля 2011Оглавление:
1. Циклотронный резонанс
2. Условия наблюдения
3. Применение ЦР
Циклотронный резонанс может наблюдаться, если носители заряда совершают много оборотов, прежде чем они рассеются. Это условие имеет вид ωcτ > 1, где τ — среднее время между столкновениями. В твёрдом теле основную роль играют рассеяние на дефектах решетки и рассеяние на фононах. Последний процесс накладывает ограничение на наблюдение ЦР низкими температурами T < 10 К для «нормальных» значений частот и магнитного поля.
Математическое описание
При наблюдении ЦР радиус циклотронной орбиты оказывается много меньшим длины волны излучения, что позволяет ввести локальную связь между плотностью наведенного тока и напряжённостью электрического поля, и воспользоваться дипольным приближением. В этом случае поглощаемая в единице объёма мощность описывается следующим выражением:
.
Форма линии поглощения дается вещественной частью σ. Классическая теория циклотронного резонанса для изотропной эффективной массы дает следующее выражение для Reσ:
, 
, где N — концентрация, q — заряд, mc — эффективная циклотронная масса, τ — среднее время между столкновениями.
Видно, что линия ЦР представляет собой Лоренцеву линию, добротность которой определяется ωcτ. График этой функции представлен на рисунке.
Просмотров: 3482
|
|