Электрофизические методы исследования. Кондуктометрия неоднородных материалов. Трухан Э.М - 19 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

19
19
внесение образца или на изменение свойств образца при его освещении или
изменении температуры можно получить аналогично тому, как это делается при
определении параметров диэлектриков на СВЧ (Тишер, 1963 [37]). Так
например, ε
//
может быть определено по изменению коэффициента отражения Г
волны напряжения от резонатора при помещении в него образца:
или по изменению коэффициента передачи амплитуды напряжения τ через
резонатор на резонансной частоте:
Здесь g – «фактор заполнения» резонатора образцом, зависящий от формы
и размера образца, его расположения и типа колебаний, Q
0
1
- «ненагруженная»
добротность резонатора, индексы 1 и 2 относятся к начальному и возмущенному
состоянию, соответственно. При регистрации малых величин ∆ε
//
формулы
упрощаются, а экспериментальная задача усложняется с ростом требований к
малости измеряемых величин ∆Г и ∆τ:
Указанные соотношения позволяют вычислить величины электропроводности по
результатам измерений коэффициентов отражения или прохождения СВЧ
волны.
Получение расчётных выражений для определения знака и величины
подвижности основных свободных носителей заряда на основе описанного выше
СВЧэффекта
Холла и способ реализации этого метода представляют собой
самостоятельную задачу. В работе (Трухан, 1965 [38]) описан способ
регистрации СВЧэффекта Холла по измерению поворота плоскости
поляризации волны с помощью вырожденного полого резонатора, а в (Трухан,
1966 [33]) получена расчетная формула для случая цилиндрического резонатора
с типом колебания Н
111
с образцом в виде тонкого диска, коаксильно
расположенного в резонаторе, в аксиальном дополнительном магнитном поле В,
связывающая эффективную Холловскую подвижность свободных зарядов в
образце u с практически измеряемыми величинами:
()
49.3
Γ
Γ+
Γ+
Γ
= 1
1
1
1
1
2
2
1
1
0
1
0
//
gQ
ε
ε
(
)
46.3
= 1
2
1
2
1
2
2
0
1
0
//
τ
τ
ε
ε
gQ
(
)
47.3
()
ττ
τεε
ε
211
2
0
1
0
20
1
0
//
Δ
=
Γ
ΔΓ
=Δ
gQgQ
(
)
48.3
../].
1
1
.
1
1
.
1
2
.
10
.[)
1
1
.
1
1
1(
2
|
0
1
1
2
2
0
2
2
2
4
1
1
1
2
2
секВмu
P
P
B
u
Γ
Γ+
Γ+
Γ
Γ
Γ
Γ+
Γ+
Γ
=
                                                                                                  19


внесение образца или на изменение свойств образца при его освещении или
изменении температуры можно получить аналогично тому, как это делается при
определении параметров диэлектриков на СВЧ (Тишер, 1963 [37]). Так
например, ε// может быть определено по изменению коэффициента отражения Г
волны напряжения от резонатора при помещении в него образца:

                                         ε 0 ⎛ 1 − Γ1 1 + Γ2   ⎞
                                ε // =      ⎜⎜      ⋅      − 1⎟⎟       (3.46)
                                         gQ ⎝ 1 + Γ1 1 − Γ2 ⎠
                                           0
                                           1



или по изменению коэффициента передачи амплитуды напряжения τ через
резонатор на резонансной частоте:

                                               ⎛ 1⎞
                                          ε 0 ⎜ τ2 − 2
                                                  ⎟
                                ε =
                                  //
                                      0 ⎜
                                               − 1⎟                (3.47 )
                                    gQ1 ⎜ 1 − 2 ⎟
                                        ⎝ τ2      ⎠

      Здесь g – «фактор заполнения» резонатора образцом, зависящий от формы
и размера образца, его расположения и типа колебаний, Q01- «ненагруженная»
добротность резонатора, индексы 1 и 2 относятся к начальному и возмущенному
состоянию, соответственно. При регистрации малых величин ∆ε// формулы
упрощаются, а экспериментальная задача усложняется с ростом требований к
малости измеряемых величин ∆Г и ∆τ:
                                   ε0
                                   2ΔΓ      ε0     Δτ                        (3.48)
                        Δε =
                           //
                                 ⋅       =       ⋅
                             gQ1 1 − Γ
                               0       2
                                           gQ1 τ (1 − 2τ )
                                               0




Указанные соотношения позволяют вычислить величины электропроводности по
результатам измерений коэффициентов отражения или прохождения СВЧ
волны.
  Получение расчётных выражений для определения знака и величины
подвижности основных свободных носителей заряда на основе описанного выше
СВЧ – эффекта Холла и способ реализации этого метода представляют собой
самостоятельную задачу. В работе (Трухан, 1965 [38]) описан способ
регистрации СВЧ – эффекта Холла по измерению поворота плоскости
поляризации волны с помощью вырожденного полого резонатора, а в (Трухан,
1966 [33]) получена расчетная формула для случая цилиндрического резонатора
с типом колебания Н111 с образцом в виде тонкого диска, коаксильно
расположенного в резонаторе, в аксиальном дополнительном магнитном поле В,
связывающая эффективную Холловскую подвижность свободных зарядов в
образце u с практически измеряемыми величинами:


                  1 − Γ2 1 + Γ1 −1 10 4           P 1 − Γ2 1 + Γ1 | 2
       u = (1 −         .       ) .[    .
                                          2
                                                . 2 −      .       .u0 ] м / В.сек.   (3 . 49 )
                  1 + Γ2 1 − Γ1      B 1 − Γ2 2
                                                  P0 1 + Γ2 1 − Γ1

                                                                                                  19