Акустические резонансные явления в твердом теле

Abstract

Описываются акустические резонансные явления в твердых телах при низких температурах. Статья содержит два раздела. В первом – основное внимание уделено впервые обнаруженному в Институте радиофизики и электроники (ИРЭ) НАНУ акустическому парамагнитному резонансу (АПР) в диэлектрических и полупроводниковых кристаллах с примесными парамагнитными центрами. Исследование этого эффекта привело к появлению нового направления в радиоспектроскопии твердого тела – гиперзвуковой АПР спектроскопии парамагнитных центров в кристаллах. Рассматривается АПР парамагнитных центров со слабым и сильным электрон-фононным взаимодействием. Приводятся результаты АПР исследования динамического эффекта Яна-Теллера для центров с орбитальным вырождением основного электронного состояния. Большое внимание уделено АПР активных парамагнитных центров с инвертированной населенностью уровней. Описываются фазерные явления квантового усиления и генерации гиперзвука в парамагнитных кристаллах. Во втором разделе описаны магнитоакустические резонансы в металлах на высокочастотных ультразвуковых волнах. Описан впервые обнаруженный в ИРЭ НАНУ эффект гигантских квантовых осцилляций поглощения ультразвука в висмуте.

Описуються акустичні резонансні явища у твердих тілах при низьких температурах. Стаття містить два розділи. В першому основну увагу приділено знайденому в ІРЕ НАНУ акустичному парамагнітному резонансу (АПР) в діелектричних і напівпровідникових кристалах з домішковими парамагнітними центрами. Дослідження цього ефекту привело до появи нового напряму в радіоспектроскопії твердого тіла – гіперзвуковій АПР спектроскопії парамагнітних центрів у кристалах. Розглядається АПР парамагнітних центрів із слабкою і сильною електрон-фононною взаємодією. Приведено результати дослідження АПР динамічного ефекту Яна-Теллера для центрів з орбітальним виродженням основного електронного стану. Велику увагу надано АПР активних парамагнітних центрів з інвертованою населеністю рівнів. Описуються дослідження фазерних явищ квантового посилення і генерації гіперзвуку в парамагнітних кристалах. У другому розділі описані магнітоакустичні резонанси металів на високочастотних ультразвукових хвилях. Описано вперше знайдений в ІРЕ НАНУ ефект гігантських квантових осциляцій поглинання ультразвуку в вісмуті в магнітному полі.

The acoustic resonant phenomena in Solids at low tem-peratures are described. The article contains two sections. In the first from them basic attention at acoustic paramagnetic resonance (APR) in dielectric and semiconductor crystals with impurity paramagnetic centers was given. Researches of this effect were resulted in appearance of a new direction in radio spectroscopy of Solid – hypersound APR spectroscopy of paramagnetic centers in crystals. The results of APR researches of paramagnetic centers with weak and strong electron-phonon interaction are considered. The results of APR researches of the dynamic Janth-Teller effect for paramagnetic centers with orbital degeneration of the basic electronic state are given. Large attention was given to description of the APR active paramagnetic centers with the inverted population density of levels. Researches of the phaser phenomena of the quantum amplification and generation of hypersound in paramagnetic crystals are described. In the second section the results of magneto-acoustic researches of metals with the use of high-frequency ultrasonic waves are described. Basic attention was given to the use of ultrasound for the study of electronic Fermi spectrum in metals. It is described the first detected effect of giant quantum oscillations of ultrasound absorption in bismuth in a strong magnetic field.