• Українська
  • English
  • Русский
ISSN 1028-821X (Online)
ISSN 2415-3400 (Print)

ПОТЕРИ ЭНЕРГИИ ЗАРЯЖЕННОЙ ЧАСТИЦЫ НА ВОЗБУЖДЕНИЕ ВОЛН В ПОЛУПРОВОДНИКОВОМ ЦИЛИНДРЕ С ДВУМЕРНЫМ ЭЛЕКТРОННЫМ ГАЗОМ НА БОКОВОЙ ПОВЕРХНОСТИ

Дормидонтов, АВ, Прокопенко, ЮВ, Яковенко, ВМ
Organization: 

Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН Украины
12, ул. Ак. Проскуры, Харьков, 61085, Украина
E-mail: prokopen@ire.kharkov.ua ; yakovenko@ire.kharkov.ua

https://doi.org/10.15407/rej2015.04.024
Язык: русский
Аннотация: 

Одной из актуальных проблем современной радиофизики является исследование фундаментальных свойств твердотельных структур, содержащих наноразмерные фрагменты. Исследования механизмов возбуждения электромагнитных волн при движении заряженных частиц в различных электродинамических системах составляют основу электроники. При этом к числу принципиально важных характеристик структур относятся их дисперсионные уравнения. Они позволяют определить место электродинамических структур в радиофизических системах разного назначения. Информационной характеристикой являются потери энергии заряженной частицы в единицу времени на возбуждение в системе собственных волн и/или колебаний. В электростатическом приближении получено дисперсионное уравнение, характеризующие собственные моды полупроводникового цилиндра со слоем двумерного электронного газа на его боковой поверхности (3D+2D-плазмы). Найдены потери энергии частицы, движущейся во внешнем магнитном поле, вектор напряженности которого направлен параллельно продольной оси симметрии 3D+2D-плазмы цилинд-рической конфигурации. Отмечен универсальный характер полученного соотношения. С его помощью можно определить потери энергии как при вращательном движении частицы вокруг цилиндра, так и при поступательном движении частицы параллельно образующей цилиндра. Обнаружен эффект невзаимности возбуждения собственных волн 3D+2D-плазменного цилиндра с идентичной структурой распределения полей, но отличающихся направлением распространения по азимутальной координате. Результаты исследований расширяют наши представления об электрофизических свойствах систем с плазмоподобными средами и систематизируют знания о механизмах возбуждения электромагнитных волн в электродинамических системах, составляющих основу  микроволновых устройств.

Ключевые слова: двумерный электронный газ, магнитотормозной резонанс, наноструктура, плазмоподобные среды, потери энергии частицы на возбуждение волн, собственные колебания и волны, электродинамическая структура с плазменным слоем, эффект Доплера

Статья поступила  13.07.2015 г.
PACS     03.50.-z, 52.35.Fp, 52.40.Db, 52.59.-f
УДК 537.86
Radiofiz. elektron. 2015, 20(4): 24-30
Полный текст (PDF)
 

References: 
  1. Ландау Л. Д. Электродинамика сплошных сред / Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц. – М.: Наука, 1982. – 620 с.
  2. Силин В. П. Электромагнитные свойства плазмы и плазмо-подобных сред / В. П. Силин, А. А. Рухадзе. – М.: Гос-атомиздат, 1961. – 244 с.
  3. Ведерников А. К. Плазменные колебания в нанотрубках и эффект Аарова-Бома для плазмонов / А. К. Ведерников, А. Д. Говоров, А. В. Чаплик // Журн. эксперим. и теорет. физики. – 2001. – 120, вып. 4(10). – С. 979–985.
  4. Ведерников А. К. Колебательные моды и  электронно-фононное взаимодействие в полупроводниковых нанотрубках / А. К. Ведерников, А. В. Чаплик // Физика и техника полупроводников. – 2004. – 38, вып. 11. – С. 1358–1363.
  5. Чаплик А. В. Поверхностные магнитоплазмоны в структуре с двумерной и трехмерной плазмой / А. В. Чаплик // Журн. эксперим. и теорет. физики. – 2013. – 144, вып. 1(7). – С. 215–220.
  6. Потери энергии заряженной частицы, движущейся по спиральной траектории / А. В. Дормидонтов, Ю. В. Проко-пенко, С. И. Ханкина, В. М. Яковенко // Радиофизика и электрон. – 2014. – 5(19), № 1. – С. 29–41.
  7. Потери энергии заряженной частицы на возбуждение собственных волн в цилиндрических структурах с двумерным электронным газом / А. В. Дормидонтов, Ю. В. Прокопенко, С. И. Ханкина, В. М. Яковенко // Радиофизика и электрон. – 2014. – 5(19), № 4. – С. 63–72.
  8. Ханкина С. И. Поверхностные плазменные волны на неровной границе твердого тела / С. И. Ханкина, В. М. Яковенко, И. В. Яковенко // Изв. вузов. Радиофизика. – 2002. –46, вып. 10. – С. 887–893.
  9. Ханкина С. И. Поверхностные электронные состояния, создаваемые рэлеевской волной / С. И. Ханкина, В. М. Яковенко, И. В. Яковенко // Журн. эксперим. и   теорет. физики. – 2007. – 131, вып. 3. – С. 518–524.
  10. 10.Александров А. Ф. Основы электродинамики плазмы / А. Ф. Александров, Л. С. Богданкевич, А. А. Рухадзе. – М.: Высш. школа, 1978. – 407 с.
  11. Квазиоптические твердотельные резонаторы / А. Я. Кириченко, Ю. В. Прокопенко, Ю. Ф. Филиппов, Н. Т. Черпак. – К.: Наук. думка, 2008. – 286 с.
  12. Бейтмен Г. Высшие трансцендентные функции: в 3 т. Т. 2 / Г. Бейтмен, А. Эрдейи; пер. с англ. Н. Я. Виленкина. –  2-е изд., стереотип. – М.: Наука, 1974. – 295 с.
  13. Владимиров В. С. Обобщенные функции в математической физике / В. С. Владимиров. – М.: Наука, 1976. – 280 с.