Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
сделать стартовой добавить в избранное
Кефирный гриб на сайте www.za4et.net.ru

Физика Физика

Взаимодействие электронов с поверхностными акустическими волнами

Чашка "Неваляшка".
Ваши дети во время приёма пищи вечно проливают что-то на ковёр и пол, пачкают руки, а Вы потом тратите уйму времени на выведение пятен с
222 руб
Раздел: Тарелки
Совок большой.
Длина 21,5 см. Расцветка в ассортименте, без возможности выбора.
21 руб
Раздел: Совки
Гуашь "Классика", 12 цветов.
Гуашевые краски изготавливаются на основе натуральных компонентов и высококачестсвенных пигментов с добавлением консервантов, не
170 руб
Раздел: 7 и более цветов

Министерство образования РФ Владимирский Государственный Университет Кафедра технологии и проектирования радиоэлектронных средств Взаимодействие электронов с поверхностными акустическимим волнами. Выполнил ст.гр. РЭ-100 Кондрашков А.О. Принял профессор Устюжанинов В.Н. Владимир 2002 1. Техническое описание эффекта. УЗ-волна, воздействующая на образец, смещает атомы решетки. Это что приводит к изменению внутрикристаллических полей, что сказывается на распределении и характере движения электронов проводимости. В свою очередь перераспределение электронов и их направленное движение изменяют картину деформаций, а следовательно, и характер распространения акустической волны в кристалле. При АЭВ происходит обмен энергией и импульсом между УЗ-волной и электронами проводимости. Передача энергии от волны к электронам приводит к электронному поглощению УЗ, а передача импульса - к акустоэлектрическому эффекту, появлению в проводнике постоянного тока в замкнутой цепи (акустоэлектрического тока) или электрического напряжения на концах разомкнутого проводника (акустоэдс) при распространении в нем акустической волны. Акустоэлектрический эффект был предсказан Р. Парментером (1953) и впервые обнаружен Г. Вайнрайхом н X. Дж. Уайтом (1057). Акустоэлектрический эффект возникает из-за увлечения носителей тока акустической волной, при котором часть импульса, переносимого волной, передается электронам проводимости, в результате чего на них действует средняя сила, направленная в сторону распространения волны. В соответствии с этим акустоэлектрический эффект меняет знак при изменении направления волны на противоположное Возникновение ЭДС в металлах при воздействии акустической волны, вызывается смещением ионов, что и вызывает увеличение напряженности электрического поля. Таким образом, бегущая акустическая волна в металле вызывает электрическую волну, распространяющуюся с той же скоростью. Возникновение электрического поля приводит к перераспределению свободных электронов: в местах минимума потенциальной энергии плотность электронов уменьшается. В полупроводниках же при сжатии и растяжении, вызванных распространением акустической волны, изменяется расстояние между атомами решетки, и следовательно, изменяется ширина запрещенной зоны. Так в полупроводниках типа Ge, Si с увеличением внешнего сжимающего давления ширина запрещенной зоны возрастает пропорционально давлению. В местах сжатия ширина запрещенной зоны несколько увеличивается, а в областях растяжения – уменьшается. Таким образом, при движении акустической волны возникает модуляция ширины запрещенной зоны с периодом, равным длине акустической волны. В пространстве возникают потенциальные ямы для дырок, в которых концентрация свободных носителей заряда повышается. При движении акустической волны перемещаются и потенциальные ямы, частично увлекая за собой свободные носители. Наиболее сильное взаимодействие электронов с длинноволновыми фононами имеет место в полупроводниках, у которых нет центра симметрии, обладающих пьезоэлектрическими свойствами – CdSe, I Sb, CsAs, CdS и пр. Возникновение акустоэлектрического эффекта объясняется с позиций квантовой механики, если рассматривать акустическую волну с частотой ( и волновым вектором k как поток когерентных фононов, каждый из которых несет энергию h( и импульс hk.

При поглощении фонона электрон получает дополнительную скорость, н результате чего появляется электрический ток. В область применения акустоэлектрического эффекта входят: измерение интенсивности УЗ-излучения, частотных характеристик УЗ-преобразователей, а также исследование электрических свойств полупроводников: измерения подвижности носителей тока, контроля неоднородности электронных параметров, примесных состояний и др. В металлах из-за большой концентрации электронов они наряду с ионной решеткой определяют упругие свойства материала. АЭВ возникает как результат действия на электроны и ионы решетки самосогласованного электромагнитного поля, вызванного движением ионов. Для продольного звука это поле имеет электростатический характер; в случае поперечного звука на электроны и ионы действует вихревое электрическое поле. Наряду с силами, определяемыми макроскопическим электромагнитным полем звуковой волны, на электроны действуют также силы, обусловленные локальным изменением электронного закона дисперсии при деформации кристалла. Поскольку со звуковой волной эффективно взаимодействует лишь небольшое число электронов, принадлежащих ферми-поверхности, то такое взаимодействие определяется потенциалом деформации, описывающим локальное возмущение поверхности Ферми. Нередко, особенно при квантово-механическом описании АЭВ в металлах, все взаимодействие описывается в терминах эффективного деформационного потенциала. Электромагнитный механизм взаимодействия помимо металлов проявляется в полуметаллах и полупроводниках с решеткой, содержащей большое число заряженных примесей. В кристаллах с выраженным эффектом магнитострикции возможно АЭВ, обусловленное переменным магнитным полем, пропорциональным деформации. Оно характерно для ферромагнитных металлов (никель, кобальт) и сплавов, а также других магнитных материалов и зависит от спонтанной намагниченности и напряженности внешнего магнитного поля. В зависимости от природы кристалла, по которому распространяется акустическая волна, механизм ее взаимодействия с электронами проводимости может быть различным. Рассмотрим вначале металлический звукопровод. Представим его в виде одномерной цепочки положительно заряженных ионов, размещенных в ансамбле свободных электронов проводимости. Возбудим в таком кристалле продольную акустическую волну. Смещение иона U, отстоящего на расстоянии x от начала координат, можно представить как U=U0cos(( -kx) Смещения ионов в данный момент времени можно изобразить в виде косинусоиды, изображенной на рис. 6.17 а сплошной линией. Пунктирной кривой показано относительное изменение расстояния между ионами, т.е. деформация Максимальное отрицательное значение деформации ( деформация сжатия) достигается в точках Здесь цепочка сжата и расстояние между ионами меньше равновесного. Максимальное положительное значение В этих точках цепочка ионов максимально растянута и расстояние между ионами больше равновесного. Таким образом, при движении акустической волны в местах сжатия повышается плотность положительного заряда, а в местах растяжения – плотность заряда уменьшается.

Вследствие этого возникает периодическое распределение потенциала V вдоль цепочки с максимумами в областях сжатия. Изменение потенциала вдоль цепочки с максимумами в областях сжатия. Изменение потенциала вдоль цепочки для фиксированного момента времени оказано пунктирной кривой на рис. 6.17 б, а изменение потенциальной энергии W= –eV изображено сплошной линией. На рис. 6.17 в показано изменение напряженности электрического поля акустической волны . На этом же рисунке приведено пунктирной линией изменение деформации . Видно, что напряженность электрического поля максимальна в областях, где деформация минимальна и наоборот, минимальна в местах где деформация имеет максимум. Горизонтальными стрелками указаны направления электрического поля . Таким образом, бегущая акустическая волна в металле вызывает электрическую волну, распространяющуюся с той же скоростью. Возникновение электрического поля приводит к перераспределению свободных электронов: в местах минимума потенциальной энергии плотность электронов уменьшается. Поскольку при движении акустической волны возникшие потенциальные ямы движутся вдоль цепочки со скоростью звука (3, то они увлекают за собой электроны, находящиеся в этих ямах. 2. Основные параметры эффекта. Усиление ультразвука возможно, если только оно превосходит поглощение, обусловленное решеткой. На опыте наблюдалось усиление ультразвука в пьезополупроводниках (CdS, CdSe, Те, GaAs, I Sb и др.) в диапазоне частот 10-104 МГц при температуpax от гелиевых до комнатных. Значения экспериментально наблюдаемых инкрементов составляют 20-80 дБ/см. При низких температурах наблюдалось также усиление ультразвука в неполярных полупроводниках (Ge) и полуметаллах (Bi).Опыты приводились на образцах 1 и 2 кристаллов CdS. Образцы имели форму прямоугольных параллелепипедов со следующими размерами ll вдоль осей x, у, z (z — гексагональная ось): lx = 52,0, lv = 11.52, lz = 11,55 мм (образец 1); lx = 28,4. lv = 12,11, lz — 12,15 мм (образец 2). Образцы были желтого цвета, прозрачные.Их электропроводность а менялась в зависимости от освещения в пределах ( = 10-10–10-2 Ом-1 ·см-1.Эффективная дрейфовая подвижность ( = 140 см-с-1-В-1.Рэлеевские волны распространялись в плоскостях ху кристаллов, а поперечные — вдоль осей у с направлением смещений частиц в волне параллельно осям z. Поверхности ху образцов были хорошо обработаны. Коэффициенты усиления (затухания) измерялись в импульсном режиме на частоте ~ 30 МГц при длительности импульсов 2—3 мкс для рэлеевских волн и 1—2 мкс для поперечных волн. На рис. 3.17 приведена схема эксперимента. Дрейфовые электроды, служащие для создания в поверхностном слое кристалла постоянного электрического поля Е0, наносились на плоскость ху путем напыления индия и представляли собой две параллельные полоски шириной 1,5 мм, находящиеся на расстоянии 7 мм друг от друга. Кристалл освещался ртутной лампой ДРШ-500, причем засвечивалась только узкая полоска (поверхностный слой 0.5 мм) между электродами. Остальная часть кристалла была закрыта непрозрачным экраном. Такое освещение позволяло локализовать электроны проводимости кристалла (созданные светом) в поверхностном слое между дрейфовыми электродами и этим достигнуть постоянства напряженности Е0 по координате х (в пределах 10%).

Одной из главных качественных характеристик ощущения является его модальность. Модальность ощущения определяется анализатором (нейрофизиологической системой: рецепторы нейронные пути соответствующие участки мозга), который возбуждается сигналами определенной физической природы. Например, системы зрительной и слуховой модальностей возбуждаются соответственно электромагнитными и акустическими волнами. Мы существуем в непрерывно меняющейся физической среде. Наши анализаторы созданы природой, чтобы оптимальным образом получать информацию об этих изменениях. Физическим сигналам соответствуют определенные психические образы. Такие пары (физический раздражитель психический образ) называются психофизическими коррелятами. Рассмотрим самые основные характеристики физического мира, указанные на рис. 13. Рис. 13. Основные характеристики физического мира То, что мы рассматриваем взаимодействие психики и физического мира, заставляет нас добавить к привычной тройке понятий «энергия, время, пространство» понятие информации, как характеристики этого взаимодействия

1. Разработка сенсора на поверхностно-акустических волнах

2. Разработка сенсора на поверхностно-акустических волнах. Автоматизация измерительной установки

3. Проектирование и конструирование фильтров на поверхностных акустических волнах

4. Микроструктура керамики, полученной прессованием в поле акустических волн

5. Определение оптимальных размеров датчика СВЧ поверхностных волн на основе меандровой линии замедления

6. Понятие о волнении. Процесс возникновения развития и затухания ветровых волн
7. Петербург в творчестве поэтов-эмигрантов первой волны
8. Уравнение Кортевега - де Фриса, солитон, уединенная волна

9. Приборы для регистрации электрических, акустических и тепловых сигналов организма человека

10. Байкальская Экологическая Волна

11. Комплексный дипломный проект: Проект участка по производству технологических приспособлений для электромеханического восстановления и укрепления поверхностного слоя деталей машин. Цилиндрические поверхности

12. Комплексный дипломный проект: Проект участка по производству технологических приспособлений для электромеханического восстановления и укрепления поверхностного слоя деталей машин. Плоские поверхности.

13. Расчёт супергетеродинного приёмника ДВ, СВ волн

14. Портативный радиоприёмник средних волн

15. Волны Элиота. Теория этногинеза Льва Гумилева.

16. Колебания и волны

Стиральный порошок Ушастый нянь, 4500 г.
Стиральный порошок "Ушастый нянь" создан специально для новорожденных детей. Активные добавки, которые входят в состав порошка,
533 руб
Раздел: Для стирки детских вещей
Подушка Нордтекс "Магия сна", 50х70 см.
Наполнитель: полиэстер. Ткань чехла: микрофибра. Размер: 50х70 см.
470 руб
Раздел: Размер 50х70 см, 40х60 см
Накладка на унитаз "Щенячий патруль", белая.
Пластиковая накладка на унитаз поможет малышу без труда и переживаний пользоваться туалетом. Благодаря краям, предотвращающим скольжение,
391 руб
Раздел: Сиденья

17. Акустические резонаторы

18. Acoustic emission (Акустическая эмиссия)

19. Экспериментальное обнаружение электромагнитных волн Генрихом Герцем

20. Звуковые волны

21. Типы экономических кризисов: "Длинные волны Кондратьева" (Доклад)

22. Длинные волны в экономике и теории, объясняющие их существование
23. Третья волна: демократизация в конце двадцатого века
24. Особенности русской речи эмигрантов четвертой волны

25. Акустические свойства полупроводников

26. Спектр спиновых волн в антиферромагнетиках с неколлинеарными магнитными подрешетками

27. Акустические резонаторы.

28. Организация и деятельность ЗАО санатория Голубая волна г. Геленджик

29. Влияние гигантских волн на безопасность морской добычи и транспортировки углеводородов

30. О гравитации и необнаруживаемой гравитационной волне

31. Дуализм волна-частица или что это такое в действительности

32. Лазерный спекл-коррелятор для исследования поверхностных процессов

Карандаши цветные "Kores", 48 цветов, с точилкой.
Двусторонние цветные карандаши имеют насыщенные цвета. Трехгранная форма корпуса снижает усталость и придает дополнительный комфорт.
716 руб
Раздел: Более 24 цветов
Часы шахматные.
Механизм: механический кварцевый. Материал: пластик. Размеры: 18 x 11,3 x 5,6 см.
2023 руб
Раздел: Прочее
Пепельница S.Quire круглая c откидной крышкой, сталь, покрытие никель и черная краска, 67 мм.
Материал: нержавеющая сталь, покрытие никель, черная краска. Диаметр 67 мм, высота 102 мм.
350 руб
Раздел: Пепельницы

33. Продольные электромагнитные волны

34. Определение поверхностного натяжения методом счета капель

35. Определение поверхностного натяжения методом максимального давления в газовом пузырьке

36. Волны, фотоны, кванты

37. Лазерный спекл-коррелятор для исследования поверхностных процессов

38. Глобальная демократическая волна
39. Исследование комбинационных помех в анализаторе спектра миллиметрового диапазона длин волн
40. Свойства стоячих волн

41. Электромагнитные волны

42. Цивилизация Третьей волны

43. Взаимодействие коротких акустических импульсов с неоднородностями на поверхности твердого тела

44. Измерения параметров электромагнитных волн на сверхвысоких частотах

45. Поверхностное натяжение

46. Приборы с акустическим переносом заряда

47. Упругие волны

48. Электромагнитные волны

Мольберт "Ника растущий", со счетами (сиреневый).
Двусторонний мольберт для детей прекрасно подойдет для обучения и для развлечения. Одна сторона мольберта - магнитная доска для работы с
1790 руб
Раздел: Буквы на магнитах
Подставка деревянная для ножей Regent (сосна, 5 отверстий).
Подставка деревянная с отверстиями для кухонных ножей. Деревянная опорная стойка. 5 отверстий для ножей. Материал: сосна.
374 руб
Раздел: Подставки для ножей
Беговел "Funny Wheels Rider Sport" (цвет: оранжевый).
Беговел - это современный аналог детского велосипеда без педалей для самых маленьких любителей спорта. Удобный и простой в
2900 руб
Раздел: Беговелы

49. Свет – электромагнитная волна. Скорость света. Интерференция света. Стоячие волны.

50. Шкала электромагнитных волн.

51. Акустические свойства полупроводников

52. Волны в упругой среде. Волновое уравнение

53. Оценка средних фоновых концентраций нефтепродуктов в почвах и поверхностных водах нефтяных месторождений

54. Адсорбция и поверхностное осаждение кадмия на гематите
55. Волны Кондратьева
56. Теория длинных волн Н. Д. Кондратьева

57. Прогнозирование зон разрушения ударной волной и возможных последствий взрыва газовоздушных смесей

58. Волна, несущая смерть

59. Понятие возникновения волн

60. Интерференционное туннелирование полей волн произвольной физической природы и перспективы его технических применений

61. Единое электродинамическое поле и его распространение в виде плоских волн

62. Тромбофлебит поверхностных вен

63. Поверхностная лазерная обработка

64. Методы обеспечения требуемого качества поверхностного слоя деталей машин

Блюдо для блинов "Кулинарный мир", 19,5x23x3 см.
Блюдо для блинов. Размер: 19,5x23x3 см. Материал: фарфор.
373 руб
Раздел: Прочее
Ящик для игрушек "Профи Kids", 15 л.
Ящик для игрушек "Профи Kids" имеет 6 разноцветных вкладышей, для хранения мелких деталей, игрушек, карандашей и
499 руб
Раздел: Корзины, контейнеры для игрушек
Тетрадь на резинке "Elements", А5, 120 листов, клетка, синяя.
Тетрадь общая на резинке. Формат: А5. Количество листов: 120, в клетку. Бумага: офсет. Цвет обложки: синий.
328 руб
Раздел: Прочие

65. Загрязнение поверхностных горизонтов почв г. Воронежа тяжелыми металлами

66. Оценка средних фоновых концентраций нефтепродуктов в почвах и поверхностных водах нефтяных месторождений

67. Концепция уменьшения воздействия поверхностного стока на экосистему

68. Волны обновления постоянного капитала

69. Влияние физических факторов на организм человека (на примере электромагнитных волн)

70. Адсорбция поверхностно-активных веществ (ПАВ)
71. Поверхностное улучшение природных лугов в лесной зоне
72. Уничтожающая волна

73. Моделирование SH-волны

74. Слог как артикуляционно-акустическая единица

75. Акустические и капиллярные методы контроля РЭСИ. Электролиз (пузырьковый метод)

76. Акустическое оформление громкоговорителей и требования предъявляемые к ним

77. Поляризация электромагнитной волны

78. Расчет параметров электромагнитной волны в коаксиальном кабеле марки РК-50-3-11

79. Основы теории излучения звуковых волн

80. Лазерная терапия. Лечебное применение волн оптического диапазона

Сидение для купания (голубое).
Сидение очень легкое и в тоже время устойчивое, так как внизу имеются 4 присоски, которые прекрасно фиксируются к поверхности ванны. С
492 руб
Раздел: Горки, приспособления для купания
Патроны для рапидографа, черные.
Для копировальной бумаги, веленевой чертежной бумаги и чертежных досок. В комплекте: 3 штуки. Цвет: черный.
307 руб
Раздел: Циркули, чертежные инструменты
Сувенир "Собака в шарфе", 15 см.
Год Собаки наступает в 2018 году. Фигурка большого, благородного пса выполнена из полирезины и отличается качественной прорисовкой
303 руб
Раздел: Животные

81. Физиотерапевтическое устройство на основе применения упругих волн

82. Дидактическая игра, как метод пропедевтики акустической дисграфии у дошкольников

83. Акустические методы контроля качества продукции

84. Изучение влияния внешних факторов на изменение поверхностных и структурных характеристик картона толщиной 1–1,5мм

85. Шлифовка пластин. Поверхностные покрытия и антикоррозионная защита

86. Концепция третьей волны Тоффлера
87. Анализ природы и свойств гравитационных волн методом электромеханической аналогии
88. Измерение длины волны излучения лазера интерференционным методом

89. Плазменное поверхностное упрочнение металлов

90. Продольные и поперечные волны

91. Теория распространения волн

92. Экспериментальное наблюдение волн магнитного поля и исследование их распространения в металлах

93. Электромагнитные поля и волны

94. Механика, кинематика, колебания и волны

95. О реальной структуре электромагнитного поля и его характеристиках распространения в виде плоских волн.

96. Акустические исследования структурных изменений при растяжении в высоконаполненных полимерных композициях на основе каучука

Набор зубных щеток (от 18 месяцев, 2 штуки).
Сочетание щетинок разной степени жесткости обеспечивает особо тщательную чистку зубов, не повреждая нежную зубную эмаль и не травмируя
347 руб
Раздел: Зубные щётки
Карандаши акварельные "Mondeluz", 36 цветов.
Стержни карандашей изготовлены из прессованной акварели. Это позволяет рисовать ими как простыми карандашами, после чего смоченной в воде
692 руб
Раздел: Акварельные
Изограф, 0,1 мм.
Чертежный прибор для черчения и рисования на бумаге, ватмане и чертежной пленке. Изограф имеет резервуар для чернил, который легко
1584 руб
Раздел: Циркули, чертежные инструменты

97. Высокомолекулярные соединения и поверхностно активные вещества

98. Коллоидная химия и поверхностные явления

99. Твердоконтактные потенциометрические сенсоры, селективные к поверхностно-активным веществам

100. Химия поверхностно-активных веществ


Поиск Рефератов на сайте za4eti.ru Вы студент, и у Вас нет времени на выполнение письменных работ (рефератов, курсовых и дипломов)? Мы сможем Вам в этом помочь. Возможно, Вам подойдет что-то из ПЕРЕЧНЯ ПРЕДМЕТОВ И ДИСЦИПЛИН, ПО КОТОРЫМ ВЫПОЛНЯЮТСЯ РЕФЕРАТЫ, КУРСОВЫЕ И ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ. 
Вы можете поискать нужную Вам работу в КОЛЛЕКЦИИ ГОТОВЫХ РЕФЕРАТОВ, КУРСОВЫХ И ДИПЛОМНЫХ РАБОТ, выполненных преподавателями московских ВУЗов за период более чем 10-летней работы. Эти работы Вы можете бесплатно СКАЧАТЬ.