Магнитостимулированная неоднородность проводимости и нелокальные явления переноса в металлах

Abstract

Экспериментально и аналитически изучено явление переноса заряда в проводящей среде, имеющей магнитостимулированную неоднородность кинетических коэффициентов вдоль потока заряда. Исследования проводились на пластинчатых образцах высокочистого поликристаллического алюминия, для которых неоднородность проводимости моделировалась методом искривления токовых линий, так что локальная нормальная компонента внешнего магнитного поля изменялась по экспоненциальному и квадратичному законам. На основе соотношения тензорной связи между электрическим полем и плотностью потока заряда рассчитан характер пространственной зависимости потенциала. Явление пространственной инверсии знака для электрического поля описано как результат конкуренции вкладов в потенциал от тока в направлении градиента поперечного магнитного поля и нормального ему холловского тока.

Експериментально і аналітично вивчено явище переносу заряду у провідному середовищі, яке має магнітостимульовану неоднорідність кінетичних коефіцієнтів вздовж потоку заряду. Дослідження проведено на пластинчастих зразках високочистого полікристалічного алюмінія, для яких неоднорідність провідності моделювалась методом викривлення струмових ліній, так що локальна нормальна компонента зовнішнього магнітного поля змінювалась по експоненціальному і квадратичному законам. На підставі співвідношення тензорного зв’язку між електричним полем і густиною потоку заряду розраховано характер просторової залежності потенціалу. Явище просторової інверсії знака для електричного поля описано як наслідок конкуренції вкладів в потенціал від струму в напрямку градієнта поперечного магнітного поля і нормального йому холлівського струма.

The charge transport in the conducting anisotropic medium having magnetostimulated inhomogeneity of the kinetic coefficients along the transport direction has been investigated experimentally and analytically. The experimental samples were polycrystal high-purity aluminum patterns where the inhomogeneity of conductivity was modeled with the curving current lines so that the local normal component of the magnetic field varied in accordance with the exponential and quadratic law. The character of the electric potential was determined using the tensor connection between the current density and the electric field. The phenomenon of the spatial sign inversion for the electric field is described as resulting from the competition of the contributions made by the current in the direction of the transverse magnetic field gradient and by the Hall current normal to the gradient.