Электронный звук в металлах

Abstract

Работа посвящена исследованию электронного звука - связанных с упругой деформацией колебаний функции распределения электронов, распространяющихся с фермиевской скоростью. Экспериментально определены амплитудно-фазовые соотношения, характеризующие поведение электронного звука в монокристаллах Ga. Решена модельная задача возбуждения электронного звука в компенсированном металле с эквивалентными зонами для образца конечных размеров с диффузным характером рассеяния электронов на интерфейсных границах. Выяснено, что амплитуда смещения приемного интерфейса на два порядка превышает упругую амплитуду, присущую волне, вследствие эффекта электронного давления. Установлено, что при сверхпроводящем переходе изменения амплитуды и фазы волн электронного звука не зависят от пути, проходимого волной, т.е. относятся лишь к поведению коэффициента преобразования.

Робота присвячена дослідженню електронного звуку — пов’язаних з пружною деформацією коливань функції розподілу електронів, що розповсюджуються з фермієвською швидкістю. Експериментально визначено амплітудно-фазові співвідношення, які характеризують поведінку електронного звуку в монокристалах Ga. Вирішено модельну задачу збудження електронного звуку в компенсованому металі з еквівалентними зонами для зразка обмежених розмірів з дифузним характером розсіяння електронів на інтерфейсних межах. З’ясовано, що амплітуда зміщення приймального інтерфейсу на два порядки перевищує пружну амплітуду, яка властива хвилі, внаслідок ефекту електронного тиску. Встановлено, що при надпровідному переході зміни амплітуди і фази хвиль електронного звуку не залежать від шляху, який пройдено хвилею, тобто відносяться лише до поведінки коефіцієнту перетворення.

We investigate the electron sound — oscillations of the electron distribution function coupled with elastic deformation and propagating with the Fermi velocity. The amplitude-phase relations for the electron sound in Ga single crystals are experimentally studied. A model problem of electron sound excitation in a compensated metal with equivalent Fermi surfaces was solved for the sample of finite size with diffuse electron scattering on the interfaces. It was found that the amplitude of displacement of the receiving interface far exceeds (by two orders of magnitude) the intrinsic elastic amplitude of the electron sound wave, due to the effect of electronic pressure. It was established that the variations in the amplitude and phase of the electron sound waves under the superconducting transition are independent of the distance passed by a wave, i.e., they are related only to the behavior of the transformation coefficient.