Siklotron rezonansi

Siklotron rezonansi (SR) - zaryad tashuvchilarning siklotron chastotasiga teng yoki ko'paytmali chastotalarda doimiy (o'zgarmas) magnit maydonga joylashtirilgan o'tkazgichlar tomonidan elektromagnit to'lqinlarning yutilishi yoki aks etishi hodisasiga aytiladi.

Tarixi

Bu hodisani Ya.G.Dorfman va bir-biridn mustaqil ravishda ingliz fizigi G.Dingl kashf qilgan.

Siklotron rezonansining birinchi kuzatuvi 1953-yilda A. Kip, J. Dresselxaus va C. Kittel tomonidan germaniy (Ge) kristallari boʻyicha oʻtkazilgan .

1956-1958-yillarda sovet fiziklari M. I. Azbel va E. A. Kaner metallardagi siklotron rezonansini nazariy jihatdan kashf qildi va uning nazariyasini ishlab chiqdi, buning natijasida hodisaning o'zi Azbel-Kaner siklotron rezonansi (effekti) deb nom oldi. .

Hodisaning tavsifi

Doimiy (o'zgarmas) magnit maydonda zaryad tashuvchilar spirallarda (spirasimon) harakat qiladi, ularning o'qlari magnit maydon chiziqlari bo'ylab yo'naltiriladi.

H (magnit maydon kuchlanganligi) magnit maydoniga perpendikulyar tekislikda harakat chastota bilan davriydir $\omega _{c}$ . Bu chastota sifatida quyidagicha aniqlanadi:

$\omega _{c}={\frac {qH}{m_{c}c}}$ ( CGS tizimida).

Tezlik vektori ham bir xil chastotada aylanadi. Agar bu holda zarracha chastotali bir xil elektr maydonida bo'lsa $\omega$, keyin u tomonidan so'rilgan energiya ham chastota bilan vaqt ichida davriy bo'lib chiqadi $\omega =\omega _{c}$ . da uzoq vaqt davomida so'rilgan o'rtacha energiya keskin ortadi $\omega \approx \omega _{c}$ .

Matematik tavsif

SR ni kuzatishda siklotron orbitasining radiusi radiatsiya to'lqin uzunligidan ancha kichikroq bo'lib chiqadi, bu induksiyalangan oqim zichligi va elektr maydon kuchi o'rtasidagi mahalliy munosabatni kiritish va dipol yaqinlashuvidan foydalanish imkonini beradi. Bunday holda, hajm birligi uchun so'rilgan quvvat quyidagi ifoda bilan tavsiflanadi:

$P={\frac {1}{2}}Re(j_{i}E_{i}^{*})={\frac {1}{2}}(\sigma _{ij}E_{j}E_{i}^{*})$ .

Assimilyatsiya chizig'ining shakli haqiqiy qism tomonidan beriladi $\sigma$ . Izotrop samarali massa uchun siklotron rezonansining klassik nazariyasi quyidagi ifodani beradi: $Re\sigma$ :

$Re\sigma _{\pm }=\sigma _{0}{\frac {1/\tau }{(\omega \pm \omega _{c})^{2}+1/\tau ^{2}}}$,

$\sigma _{0}={\frac {Nq^{2}\tau }{m_{c}}}$,

bu yerda;

$N$ -zarrachalar kontsentratsiyasi,

$q$ - zaryad,

$m_{c}$- samarali siklotron massasi,

$\tau$- to'qnashuvlar orasidagi o'rtacha vaqt.