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

ВТРАТИ ЕНЕРГІЇ ЗАРЯДЖЕНОЇ ЧАСТИНКИ НА ЗБУДЖЕННЯ ХВИЛЬ У НАПІВПРОВІДНИКОВОМУ ЦИЛІНДРІ З ДВОВИМІРНИМ ЕЛЕКТРОННИМ ГАЗОМ НА БОКОВІЙ ПОВЕРХНІ

Рубрика: 
РАДІОФІЗИКА ТВЕРДОГО ТІЛА ТА ПЛАЗМИ
Дормидонтов, АВ, Прокопенко, ЮВ, Яковенко, ВМ
Organization: 

Інститут радіофізики та електроніки ім. О. Я. Усикова НАН України
12, вул. Акад. Проскури, Харків, 61085, Україна
E-mail: prokopen@ire.kharkov.ua; yakovenko@ire.kharkov.ua
https://doi.org/10.15407/rej2015.04.024
Мова: російська
Анотація: 

Однією з актуальних проблем сучасної радіофізики є дослідження фундаментальних властивостей твердотільних структур, які містять нанорозмірні фрагменти. Дослідження механізмів збудження електромагнітних хвиль під час руху заряджених частинок у різноманітних електродинамічних системах складають основу електроніки. До числа принципово важливих характеристик структур відносяться їх дисперсійні рівняння. Вони дозволяють визначити місце електро-динамічних структур у радіофізичних системах різноманітного призначення. Інформаційною характеристикою є втрати енергії зарядженої частинки в одиницю часу на збудження в системі власних хвиль і/або коливань. В електростатичному  наближенні отримано дисперсійне рівняння, що характеризує власні моди напівпровідникового циліндра з шаром двовимірного електронного газу на його бічній поверхні (3D+2D-плазми). Знайдено втрати енергії зарядженої частинки, що рухається в зовнішньому магнітному полі, вектор напруженості якого спрямований паралельно повздовжній осі симетрії 3D+2D-плазми циліндричної конфігурації. Зазначено універсальний характер отриманого співвідношення. За його допомогою можливо визначити втрати енергії як при обертальному русі навколо циліндра, так і при поступальному русі частинки паралельно твірній циліндра. Виявлено ефект невзаємності збудження власних хвиль 3D+2D-плазмового циліндра з ідентичною структурою розподілу полів, які проте відрізняються напрямком розповсюдження вздовж азимутальної координати. Результати досліджень розширюють наші уявлення про електрофізичні властивості систем з плазмоподібними середовищами та систематизують знання про механізми збудження електромагнітних хвиль в електродинамічних системах, які складають основу мікрохвильових пристроїв.
Ключові слова: власні коливання і хвилі, втрати енергії частинки на збудження хвиль, двовимірний електронний газ, електродинамічна структура з плазмовим шаром, ефект Доплера, магніто-тормозний резонанс, наноструктура, плазмоподібні середовища

Стаття надійшла 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
Повний 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.