Читать онлайн «Магнитный пробой»

НОВОЕ В ЖИЗНИ, НАУКЕ, ТЕХНИКЕ ПОДПИСНАЯ НАУЧНО-ПОПУЛЯРНАЯ СЕРИЯ ФИЗИКА 9/1985 Издается ежемесячно с 1967 г. М. И. Каганов, А. А. Слуцкий МАГНИТНЫЙ ПРОБОЙ Издательство «Знание» Москва 1985 ББК 32. 843. 5 К 13 КАГАНОВ Моисей Исаакович — доктор физико-математических наук, профессор, старший научный сотрудник Института физических проблем АН СССР. СЛУЦКИН Александр Абрамович — доктор физико-математических наук, старший научный сотрудник Физико-технического института лизких температур АН УССР. Рецензент: Алексеевский Н. Е. — член-корреспондент АН СССР, Нижанковский В. И. — кандидат физико- математических наук. Каганов М. И. , Слуцкин А. А. К 13 Магнитный пробой. — М. : Знание, 1985. — 64 с. — (Новое в жизни, науке, технике. Сер. «Физика»; № 9). И к. Магнитный пробой — подбарьерпый переход между классическими траекториями электронов проводимости в магнитном поле — наблюдается в чистых металлах при температурах, близких к абсолютному нулю. Интерес к магнитному пробою вызван открывающимися возможностями исследования таких черт электронного энергетического спектра металлов, которые недоступны другим методам. В брошюре дано подробное описание магнитного пробоя и явлений, к которым он приводит. Опираясь на качественные представления о движении электронов, объяснены такие удивительные явления, как гигантские квантовые осцилляции проводимости, уникально резкая анизотропия поглощения звука. Брошюра рассчитана на научных работников, лекторов, слушателей и преподавателей народных университетов. 1704040000 ББК 32. 843. 5 537 © Издательство «Знание», 1985 г. Что такое магнитный пробой, мы объясним позднее, а. пока предостережем читателя от неверной ассоциации — с пробоем в газах или с пробоем диэлектрических изоляционных покрытий. Магнитный пробой — одно из свойств достаточно чистых монокристаллов металлов при достаточно низких температурах, помещенных в достаточно сильное магнитное поле. Все эти «достаточно», конечно, требуют разъяснения. Достаточно низкая температура — температура в несколько абсолютных градусов. Достаточно сильное магнитное поле — поле в несколько единиц или десятков килоэрстед. Достаточная чистота определяется длиной свободного пробега электронов: нужно, чтобы длина пробега / была побольше. Об этом подробно будет говориться ниже, пока примем, что / — 10-3 см, и напомним, что при. комнатной температуре Ζ — 10—6 см; таким образом, желательно, чтобы в исследуемом образце металла электрон между столкновениями пролетал расстояние примерно в тысячу раз большее, чем при обычных условиях. Итак, для изучения магнитного пробоя нужны уникальные условия и уникальные образцы металла. Авторы предвидят сомнение читателя-прагматика: «Зачем же изучать явление, если юно проявляет себя в столь редко встречающихся условиях, точнее, вообще не встречающихся, а специально создаваемых?» Или сомнение другого читателя, назовем его высокомерным теоретиком: «Мы прекрасно знаем, что в металле есть свободные электроны и именно они делают металл проводником; уже лет пятьдесят, как мы знаем, что собой представляют электроны проводимости, поняли, что без квантовой механики описать свойства металлов нельзя, сумели объяснить такое удивительное явление, как сверхпроводимость.