Експериментально досліджено процеси релаксації та взаємодії нерівноважних електронів провідності у мікроконтакті зі струмом та на циклотронній траєкторії, а також на поверхні кристала вісмуту. Застосовано методику фокусування електронів провідності у металах поперечним магнітним полем. З використанням напруги постійного струму як додаткового параметра здійснено зміну енергії інжектованих у кристал електронів у широких межах. Виявлено, що розтікання потоку електронів у вісмуті має сильно виражений анізотропний характер, який проявляється навіть у разі відсутності зовнішнього магнітного поля. Зазначено, що даний ефект обумовлений наявністю на поверхні Фермі електронів протяжних ділянок, які мають нульову гауссову кривину. Виявлено переважну хаотичність поверхневого розсіювання електронів від тригональної грані кристала вістму. Показано, що у разі дзеркального та дифузного відбиття електронів від поверхні поблизу цієї грані у вісмуті в сильному магнітному полі, паралельному поверхні, формується шар з високою провідністю. Встановлено, що надлишкова енергія інжектованих у кристал електронів менша, ніж це обумовлено пикладеною до мікроконтакта напругою, внаслідок їх часткової енергетичної релаксації у мікроконтакті. Визначено, що час електрон-фононної релаксації у кристалі вісмуту змінюється обернено пропорційно квадрату надлишкової енергії у широкому інтервалі енергій. Виявлено існування каналів непружного поверхневого розсіювання нерівноважних електронів у вісмуті. Запропоновано та реалізовано метод "циклотронної спектроскопії" електрон-фононної релаксації у мікроконтакті.Показано, що процес протікання електронів крізь мікроконтакт малого розміру створює у кристалі вісмуту умови для спостереження за допомогою поперечного електронного фокусування явищ квантово-інтерференційної природи: дифракції та інтерференції. На підставі узагальнення одержаних даних підтверджено ефективність методу поперечного електронного фокусування для вивчення процесів релаксації та взаємодії нерівноважних електронів у металах.

  Скачати повний текст

Здійснено теоретичне вивчення електродинамічних властивостей та збудження потенціальних поверхневих хвиль, що розповсюджуються вздовж плоскої межі магнітактивного плазмоподібного середовища (напівпровідника, газової плазми) скінченного тиску з металом поперек зовнішнього сталого магнітного поля, спрямованого перпендикулярно до межі розподілу середовищ. Описано хвильові процеси у межах гідродинамічного наближення з урахуванням теплового руху електронів плазмоподібного середовища. Досліджено вплив магнітного поля, нормального до межі: плазмоподібне середовище - метал, а також домішок (пилу) з великим негативним зарядом поблизу металевої поверхні на розповсюдження потенціальних поверхневих хвиль. Вивчено значення скінченної провідності металу та діелектричного прошарку між плазмою та металом стосовно дисперсійних характеристик і розподілу поля хвиль. Розглянуто самодію цих хвиль внаслідок нагрівої, іонізаційної та гідродинамічних нелінійностей. З'ясовано взаємодію двох поверхневих хвиль однакових частот, а також процес збудження цих хвиль внаслідок параметричної нестійкості.

  Скачати повний текст

Теоретично вивчено процеси взаємодії світла з композитами на основі нелінійних діелектриків та металів (КНДМ). Досліджено плоскі шаруваті структури та матричні дисперсні системи з двошаровими включеннями сферичної та еліпсоїдальної форми, в яких ядром включення є нелінійний діелектрик з кубічною нелінійністю, оболонкою - метал, а матрицею - лінійний діелектрик без поглинання. Виконано розрахунок пропускаючих та розсіювальних властивостей тонких (~ 1 мкм) плівок на основі КНДМ у разі підключення їх до постійного потенціалу (~ 10 В). Максимальне значення коефіцієнта пропускання T для деяких плівок може досягти значення ~ 70 % за умов T = 5 % та відсутності постійного поля. Особливо детально проаналізовано власну оптичну бістабільність (ВОБ) в КНДМ. Для всіх систем, вивчених автором, досліджено умови виникнення ВОБ, проведено числові розрахунки області їх існування. Показано, що ВОБ виникає лише в області частот, де існують поверхневі плазмони в системі. З'ясовано вплив процесів загасання в КНДМ, форми включень, а також ступеня заповнення на характер виникнення ВОБ в КНДР і на межі існування бістабільності.

  Скачати повний текст

Проведено дослідження взаємозв'язку оптичних властивостей з атомно-електронною структурою як полікристалічних металевих матеріалів, опромінених іонами металів та газів, так і аморфних металевих сплавів на основі заліза, отриманих з варіацією термодинамічних умов їх виготовлення та способу обробки стрічки. З'ясовані закономірності модифікації оптичних властивостей полікристалічних металів при бомбардуванні іонами металів та інертних газів. Особливості оптичних властивостей пов'язані зі змінами мікрорельєфу поверхні за рахунок імплантації іонів та осадження на ній відповідних плівок. Показані переваги еліпсометричного експерименту у взаємозв'язку із нейтронографічним дослідженням атомної будови для вивчення закономірностей модифікації атомно-електронної структури аморфних металевих стрічок при варіації термодинамічних умов гартування та наступного тривалого опромінення нейтронами.

  Скачати повний текст