Электромагнитные волны в металлах с квазилокальными состояниями электронов тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

харьковский государственный университет

л °

* #

^^ ^ ^ На правах рукописи

ШУРДУК Андрей Иванович

электромагнитные волны в металлах с квазилошьшш состояниями электронов

01.04.07 - физика твердого тела

автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

харьков - 1994

Диссертацией является рукопись

Работа выполнена в Харьковском государственном университете

Научный руководитель: доктор физ.-мат наук, профессор

Ермолаев Александр Михайлович

Официальные оппоненты: доктор физ.-мат наук, профессор

Ведущая организация: Институт радиофизики и электроники HAH Украины С г. Харьков)

заседании специализированного совета Д 053.06.02 Харьковского государственного университета С310077, г.Харьков, пл.Свободы, 4, ауд. им. Синельникова).

С диссертацией можно ознакомиться в Центральной научной библиотеке ХГУ.

Автореферат разослан " 2Л " 199 ^ г.

Бланк Александр Яковлевич (Радиоастрономический институт HAH Украины, г.Харьков)

доктор физ.-мат наук, доцент Оболенский Михаил Александрович (ХГУ, г.Харьков)

Защита состоится " " f> 1994г. в й

<3 о

часов на

специализированного совета

Ученый секретарь

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы и степень исследования-тематики диссертации. Примесные атомы в металлах играют двоякую "роль [I, 2]. С одной стороны, ограничивая свободный пробег носителей тока, они определяют низкотемпературное поведение кинетических коэффициентов, затухание разнообразных волн, распространяющихся в образце, и другие эффекты. С другой стороны, примеси формируют определенные участки энергетического спектра системы, приводя, в частности,-к появлению локальных и квазилокальных состояний. Такие состояния могут служить причиной существования новых ветвей спектра электромагнитных возбуждений металла. Это показано на примере так называемых ма- ' гнитопримесных состояний [3-7]. Дело в том, что в квантующем магнитном поле благодаря квазиодномерному характеру движения частицы связанные и квазисвязанные состояния возникают при любой величине примесного потенциала притяжения [з,4]. Такие примесные состояния электронов на донорах .и дырок на акцепторах, обусловленные совместным действием на частицу примеси притяжения и магнитного поля, называются магнитопримесными [5-7]. Вблизи частот резонансных переходов электронов между магнитопримесными уровнями и уровнями Ландау существуют новые ветви спектра электромагнитных волн, названные магнитопримесными волнами Волны такого типа должны существовать и в случае собственных квазилокальных состояний электронов, не связанных с магнитным полем [2].

В отсутствие магнитного поля не любая примесь в проводнике, притягивающая электроны, способна образовать локальные и квазилокальные состояния. Чтобы такие состояния появились,

3

потенциальная яма, в которую попадает электрон у примеси,должна быть достаточно глубокое и широкой. Другими словами, требуется, чтобы глубина ямы превышала неопределенность энергии частицы £93. Если это условие не выполняется, связанное состояние не образуется. Происходит лишь потенциальное рассеяние электронов примесными атомами, сопровождающееся незначительным сдвигом фазы щ волновых функций Квазилокальные состояния соответствуют резонансам в рассеянии электронов примесными атомами. Эти состояния должны оказывать залетное влияние на различные свойства твердых тел (термодина-, мические, кинетические, высокочастотные, акустические и др.).

Обычно при вычислении характеристик различных коллективных возбуждений в проводниках столкновения электронов с примесными атомами учитываются введением феноменологической константы ^ - частоты столкновений. Рассчитывая эту частоту, обычно пренебрегают резонансным рассеянием электронов примесными атомами, т.е. ограничиваются учетом лишь потенциального рассеяния. Тогда = ЧЗГагт!И1 , где ' - скорость электрона, Я- - длина рассеяния, Л-; - концентрация примесей. Между тем, резонансное рассеяние электронов примесным центром, проявляющееся в виде брейт-вигнеровских пиков на сечении рассеяния и частоте столкновении, приводит"к возникновению особенностей в динамической проводимости металла. Если проводник помещен в квантующее магнитное поле, динамическая проводимость имеет корневые особенности на частотах резонансных переходов электронов между примесными уровнями и уровнями Ландау. Эти особенности обусловливают формирование новых ветвей спектра электромагнитных возбуждений металла. В металле могут распространяться волны нового типа, которые в чистых

Ч

образцах не существуют. Физической причиной существования таких волн является локализация электронов изолированными примесными атомами, приводящая к ослаблению диссипативных процессов. Предсказание таких волн, исследование их свойств и разработка методов их обнаружения - актуальная задача физики твердого тела.

Цель работы и основные задачи исследования. Квазилокальные состояния электронов оказывают заметное влияние на различные свойства твердых тел. В некоторых случаях они являются причиной существования новых физических эффектов, отсутствующих в проводниках без квазилокальных состояний. Цель диссертационной работы состоит в том, чтобы теоретически исследовать влияние этих состояний на высокочастотные свойства проводников в режиме металлической проводимости. Для достижения поставленной цели необходимо теоретически исследовать особенности распространения электромагнитных волн в немагнитных проводниках с кваэилокальными состояниями электронов,найти еще не известные проявления квазилокальных состояний,предсказать новые эффекты, разработать новые методы диагностики этих состояний, объяснить некоторые экспериментальные факты.

Научная новизна работы. В результате проведенных исследований получен ряд новых научных результатов:

- вычислены компоненты тензора динамической проводимости металлов с квадратичным изотропным и анизотропным спектром носителей при наличии квазилокальных .состояний и квантующего магнитного поля. Обнаружены резонансные максимумы проводимости, связанные с переходами электронов между квазилокальным уровнем и уровнями Ландау;

- предсказан новый тип волн в проводниках с квазилокальными

5

состояниями электронов в квантующем магнитном поле. Эти волны слабо затухают в полосах прозрачности вблизи частот резонансных переходов электронов между квазилокальным уровнем и уровнями Ландау. К ним относятся антигеликоны, циклотронные волны, распространение которых в проводниках без квазилокальных состояний невозможно. Найдены характеристики этих волн (поляризация, скорость, спектр, затухание) для квадратичного изотропного и анизотропного законов дисперсии электронов. Исследовано распространение этих волн под углом к магнитному полю;

- рассмотрено влияние квазилокальных состояний электронов на поперечные магнитоплазменные волны (альфвеновскую и спиральные) в компенсированных металлах. В их спектре обнаружена запрещенная область частот - квазищель, отсутствующая в проводниках без квазилокальных состояний. Найдены спектр и декремент затухания этих волн для анизотропного закона дисперсии носителей;

'» предсказано резонансное связывание электромагнитных волн с круговой поляризацией "плюс" (антигеликонов) со звуком в металлах с квазилокальными состояниями электронов. Получено условие резонанса. Найдены характеристики связанных волн -спектр, декремент затухания, скорость;

- вычислен поверхностный импеданс.и найдено распределение поля в металла,с квазилокальными состояниями. Обнаружены новые резонансы импеданса, расположенные на предельных частотах в спектре электромагнитных волн, распространяющихся в металлах

с квазилокальными состояниями электронов;

/

- исследовано влияние квазилокальных состояний электронов на продольные магнитоплазменные волны, рапространяющиеся перпен-

6

дикулярно магнитному полю. Вблизи частот резонансных переходов электронов между квазилокальными уровнями и уровнями Ландау обнаружены новые ветви спектра плазмонов. Вычислены спектр и затухание этих волн;

- вычислено сечение неупругого рассеяния света на продольных магнитоплазмеиных волнах нового типа.

Теоретическая и практическая ценность работы. Результаты, полученные в диссертации, дают вклад в теорию распространения электромагнитных колебаний в металлах с квазилокальными состояниями электронов. Практическое значение работы определяется возможность!) использования развитых в ней представлений о новом типе электромагнитных волн, распространяющихся в легированных металлах, полуметаллах и полупроводниках, при разработке принципов создания материалов с заданными свойствами, новых устройств и приборов.

На заци.у выносятся следующие положения:

1. Расчет тензора динамической проводимости металлов с квадратичным изотропным и анизотропным спектром носителей при наличии квазилокальных состояний и квантующего магнитного поля.

2. Результаты теоретических исследования распространения электромагнитных волн в проводниках с квазилока>:ьными состояниями электронов. Предсказание нового типа волн, слабозатухающих в полосах прозрачности вблизи частот резонансных переходов электронов между квазилокальным уровнем и уровнями Ландау, распространение которых в проводниках без таких состояний невозможно. Расчет характеристик этих волн : поляризации, скорости, спектра, декремента затухания.

3. Результаты теоретических исследований влияния квазило-

7

кальных состояний электронов на распространение поперечных магнитоплазменных (альфвеновскую-и быструю маГнитозвуковую) и спиральных магнитоплазменных волн в компенсированных металлах, позволившие обнаружить в их спектре область запрещенных частот - квазищель. Расчет спектра и декремента затухания новых ветвей магнитоплазменных волн, а также ширины квазищели.

Предсказание резонансного связывания антигеликонов со звуком в металлах с квазилокальными состояниями электронов. Получение условия такого резонанса. Расчет характеристик связанных волн - спектра, декремента затухания, скорости.

5. Вычисление поверхностного импеданса и распределения поля в металле с квазилокальными состояниями, позволившее обнаружить новые резонансы импеданса на.предельных частотах в спектре электромагнитных волн нового типа.

6. Результаты теоретических исследований влияния квазилокальных состояний на продольные магнитоплазмеиные волны, распространяющиеся перпендикулярно магнитному поле. Обнаружение новых ветвей спектра плазмонов вблизи частот резонансных переходов электронов между квазилокальным уровнем и уровнями Ландау. Расчет спектра и затухания этих волн, а также сечения неупругого рассеяния света на магнитоплазменных волнах нового типа.

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 12 работах.

Личный вклад соискателя. Среди материалов, которые выносятся на защиту, лично соискатели принадлежат следующие - исследование влияния локализованных состояний в электронном " спектре на распространение поперечных магнитоплазменных волн' в компенсированных металлах. Обнаружение в спектре этих волн

8

запрещенной области частот - квазищели. Предсказание резонансного связывания и взаимной трансформации антигеликонов со звуком в металлах с квазилокальными состояниями электронов. Получение условия такого резонанса. Расчет характеристик связанных волн. Обнаружение новых резонансов поверхностного импеданса металлов с квазилокальными состояниями электронов на предельных частотах в спектре поперечных магнитоплазменных волн.

Апробация работы. Материалы диссертации'докладывались и обсуждались на: I Всероссийской научной конференции студентов и аспирантов физиков, Екатеринбург, 1992; конференции физического факультета ХГУ "Физические явления в твердых телах", Харьков, 1993; У1 научном семинаре ФМИ, Донецк, 1993; Юбилейной научной конференции, посвященной 40-летию физического факультета Львовского госуниверситета, Львов, 1993; конференции физического факультета ХГУ "Применение персональных компьютеров в научных-исследованиях и учебном процессе"',Харьков, 1994; Всеукра1нськ1й конференцП "Сучасн1 ф1зико-матема-тичн1 досл1дження молодих науковц1в вуз1в Укра1ни", Киев, 1994; конференции физического факультета ХГУ "Теория конденсированного состояния" (к 50-летию кафедры теоретической физики), Харьков, 1994; In£i.xno±ionat Corufe.iM.cx. , Pesics иг иАыСнг \ ¡С!ы,№Ъ j EPS 9, Fliinit. (lUfy) , i99Z .

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы. Она содержит 95 страниц машинописного текста, включая 4 рисунка и библиографию из 107 наименований.

Краткое содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, оп-

9

ределена цель работы, обсуждаются научная новизна полученных результатов и их практическое значение, сформулированы выносимые на защиту положения.

В первой главе "Квазилокальные состояния электронов" дан обзор исследований, посвященных объекту исследований диссертационной работы - квазилокальным состояниям в твердых телах, разъяснен физический смысл этих состояний. В частности, прослежено развитие теории изолированной примеси в кристалле применительно к конкретным физическим ситуациям: влияние на электронный спектр металла, на колебания кристаллической решетки, на спектр спиновых возбуждений ферромагнетика. Зо всех рассмотренных случаях обнаружилась общая закономерность: примесный атом в кристалле с квазинепрерывным спектром элементарных возбуждений (таких, как электроны проводимости, фононы, спиновые волны и др.) вносит локализованное возмущение, которое может привести к появлению дискретных уровней в спектре, лежащих за пределами полосы идеального кристалла, или к существенной перегруппировке уровней квазинепрерывного спектра и в результате к появлению так называемого квазилокального или резонансного уровня. Все перечисленные ситуации с примесью в кристалле могут быть охвачены единым математическим аппаратом, наиболее удобная формулировка которого основана на использовании функций Грина.

Здесь также рассмотрен метод описания квазилокальных состояний электронов в твердых телах, основанный на методе температурных функций Грина. Этот метод используется для вычисления характеристик квазилокальных состояний (положения и ширины резонанса, вычета амплитуды рассеяния в полюсе), возникающих на изолированных примесных атомах в проводниках с

10

квадратичным спектром носителей. Рассмотрено влияние резонан-сов на плотность электронных состояний. В качестве примера приведены характеристики квазилокального состояния для частного случая гауссова сепарабельного- потенциала взаимодействия с примесью.

Вторая глава "Высокочастотная проводимость металлов с квазилокальными состояниями электронов" посвящена теории динамической проводимости. Здесь вычисляются компоненты тензора динамической проводимости металлов с квадратичным изотропным и анизотропным спектром носителей при наличии собственных квазилокальных состояний и квантующего магнитного поля. Обнаружены резонансные особенности проводимости на частотах переходов между квазилокальным уровнем и уровнями Ландау. Резонансные частоты равны:

сол = сов + (1)

Здесь Л - циклотронная частота, ¿*>с - расстояние между квазилокальным уровнем и ближайшим уровнем Ландау,5= - номер резонанса.

Третья глава "Электромагнитные волны в металлах с квазилокальными состояниями электронов " посвящена теории распространения электромагнитных волн в проводниках с квазилокальными состояниями электронов. Здесь предсказан новый класс слабозатухающих электромагнитных волн, которые возникают благодаря резонансам в рассеянии носителей примесными атомами.

. В квантующем магнитном полз диссипативная часть динамической проводимости имеет корневые особенности на резонансных частотах со& переходов электронов между квазилокальным уровнем и уровнями Ландау. Если пренебречь ширинами уровней, участвующих в переходах, диссипативная часть проводимости, опре-

II

деляющая затухание волн, пропорциональна (о> ~ ^г) , когда со-* со5 + о .в силу дисперсионных соотношений Крамерса-Кро-нига аналогичные особенности (при со— - О ) появляются и в недиссипативной части проводимости. Они формируют ..новые ветви спектра электромагнитных возбуждений металла.

Среди таких новых волн отметим спиральные волны с левой поляризацией в электронных проводниках. Эти волны названы антигеликонами. Они являются слабозатухающими в полосе прозрачности, примыкающей к резонансной частоте со„<52. . В отсутствие квазилокальных состояний распространение таких волн невозможно. Если поверхность Ферми сферическая и ^ II ^ ( - волновой вектор, Н' - напряженность магнитного поля), закон дисперсии антигеликона имеет вид

где сОр - плазменная частота, с - скорость света в вакууме, играет роль эффективной силы осциллятора резонансного перехода на частоте со3 . Она зависит от температуры, концентрации примесей и магнитного поля. Декремент затухания антигеликонов равен:-

№ = £ + 2 (5)

где Г - полуширина квазилокального уровня, расположенного у границы Ферми. Здесь также исследованы свойства антигеликонов, распространяющихся под углом к магнитному полю в проводниках с анизотропной поверхностью Ферми. Свойства антигеликонов описаны в первом параграфе данной главы.

В проводниках с квазилокальными состояниями электронов выше частот ¿Л ( £ = 1,2,...), но ниже резонансных час-

12

тот СОу существует серия поперечных линейно-поляризованных циклотронных волн нового типа. Для изотропного закона диспер-

Здесь также рассматривается влияние квазилокальных состояний электронов на распространение циклотронных волн под углом к магнитному полг» в проводниках с анизотропной поверхностью Ферми электронов. Свойства этих волн описаны во втором параграфе данной главы.

В третьем параграфе рассматривается влияние кгазилокаль-ных состояний электронов на распространение поперечных магни-топлазменных (альфвеновская и быстрая магнитозвуковая) волн и спиральных магнитоплазменных волн в компенсированных металлах. Учет резонансных компонент тензора динамической проводимости в дисперсионном уравнении для магнитоплазменных волн приводит к тому, что в спектре альфвеновской, а также спиральной волны с поляризацией "минус" обнаружена область запрещенных частот - квазищель. Рассчитаны характеристики этих волн, а также ширина кзазищели. В частности, выше'резонансных частот о^ закон дисперсий и декремент затухания альф-веновских волн имеют вид:

сии носителей, при

спектр и затухание этих волн в

длинноволновом пределе"имеют вид

где тУц - альфвеновская скорость носителей, л _ ширина квазищели. -

В четвертом параграфе предсказано резонансное связывание-электромагнитных волн с левой поляризацией (антигеликонов) со звуком в проводниках с квазилокальными состояниями электронов. В проводниках без таких состояний распространяется низкочастотная спиральная-волна с правой поляризацией (гели- " кон) со скоростью сравнимой со скоростью поперечного звука. Это обстоятельство,приводит к тому, что возможно совпадение фазовой скорости геликона со скоростью звуковой волны в металле. При совпадении этих скоростей происходит резонансное связывание геликона со звуком. Волновой же вектор нерезонансной электромагнитной волны с левой поляризацией оказывается мнимым, поэтому она затухает на длине волны. Учет квазилокальных состояний в спектре электронного проводника приводит к возможности распространения низкочастотного антигеликона с фазовой скоростью близкой к скорости поперечного звука. Поэтому возможно их резонансное связывание. Здесь получено условие резонансной связи.. Найдены характеристики связанных волн - спектр, затухание, скорость.

. В четвертой гла.ве "Поверхностный импеданс металлов с квазилокальными состояниями электронов" производится расчет поверхностного импеданса металлического полупространства с квазилокальными состояниями электронов. Здесь обнаружены новые резонансы импеданса на предельных частотах в спектре электромагнитных волн нового типа - антигеликонов; поперечных линейно-поляризованных циклотронных волн, распространяющихся вдоль магнитного поля; поперечных магнитоплазменных (альфве-новских) волн в компенсированных металлах. Например, в окре-

14

стности предельной (со стороны больших длин волн) частоты с¿¡(о) (см.4) поверхностный импеданс равен:

где

D& = ml ¿¡ш. f

ns с ojr [ p(o)J

- значение импеданса в резонансе, ^U>£-cOs~

- ширина полосы прозрачности для S -той поперечной линейно-поляризованной циклотронной волны. Здесь также исследован вклад в поверхностный импеданс циркулярно-поляризованных маг-нитоплазменных волн, распространяющихся в компенсированных металлах с квазилокальными состояниями электронов.. Для волны с поляризацией "минус" обнаружен высокочастотный магнитоплаз-менный резонанс, обусловленный наличием в спектре этой волны предельной частоты, отсутствующий в проводниках без квазилокальных состояний. Рассмотрено распределение поля электромагнитных волн в металлах с квазилокальными состояниями.

Пятая глава "Плазмоны г проводниках с квазилокальными состояниями электронов" посвящена влиянию таких состояний на 'распространение продольных магнитоплазменных волн. Анализ полученных результатов показывает, что связывание плазменного резонанса с электронным резонансом на примеси приводит к появлению ниже резонансных частот ^ полос прозрачности для серии продольных волн, отсутствующих в проводниках без квазилокальных состояний. Свойства этих волн описаны в первом параграфе.

Во втором параграфе предлагается метод зондирования новых ветвей спектра продольных магнитоплазменных волн в опы-

15

тах по рассеянии света.,Здесь исследуется спектр излучения, неупруго рассеянного плазмонами в проводниках с квазилокальными состояниями электронов, Обсуждается кривая зависимости дифференциального сечения рассеяния света от переданной энергии, на которой Обнаружены дополнительные максимумы, обусловленные рассеянием новыми ветвями спектра продольных колебаний электронной плотности. Приводятся численные оценки величины эффекта для систем с квазилокальными состояниями электронов.

В заключении кратко резюмированы основные выводы и результаты диссертации.

Заключение

В диссертации рассмотрены проявления локализации носителей тока на немагнитных изолированных примесных атомах в слабо легированных металлах и полуметаллах. Исследовано влияние квазилокальных состояний электронов на распространение электромагнитных волн в металлах в магнитном поле. Получены следующие результаты:

•I. Вычислены компоненты тензора динамической проводимости металлов с изотропным и анизотропным спектром носителей при наличии квазилокальных состояний и квантующего магнитного поля.. Показано, что на частотной зависимости диссипатив-ной части проводимости появляется максимум, обусловленный резонансными переходами электронов между квазилокальным уровнем и уровнями Ландау, индуцированными электромагнитным полем.

2. Решена проблема распространения электромагнитных волн в проводниках с квазилокальными состояниями электронов. Предсказан новый тип елабозатухающих волн. Эти волны могут расп-

16

ространяться благодаря локализации электронов на. примесных атомах в металлах, полуметаллах и полупроводниках вблизи частот резонансных переходов между КЕазилокальным уровнем и-уровнями Ландау. Показано, что в металлах с такими состояниями возможно распространение низкочастотной спиральной'волны с левой поляризацией. Эта волна названа антигеликоном. Без квазилокальных состояний в электронном проводнике она не распространяется. Обнаружена серия линейно-поляризованных высокочастотных волн вблизи гармоник-циклотронного резонанса. Они слабо затухают в полосах прозрачно.сти, лежащих выпе гармоник циклотронного резонанса. Найдены характеристики волн нового типа - поляризация, скорость, спектр, -затухание.

3. Рассмотрено влияние квазилокальных состояний электронов на распространение поперечных магнит-опла змеиных (альфве-новскую и быструю магнитозвуковую) и. спиральных"магнитоплаз-менных волн в компенсированных металлах. В спектре этих волн обнаружена область запрещенных частот - квазищель. Рассчитан спектр и декремент затухания этих волн, а также ширина квазищели .

4. Предсказано резонансное связывание электромагнитных волн с левой поляризацией (антигеликонов) со звуком в металлах с квазилокальными состояниями. Без квазилокальных состояний в электронном спектре проводника такие связанные волны

не распространяются. Получено условие резонансной связи. Найдены характеристики связанных волн - спектр, декремент затухания, скорость.

5. Вычислены поверхностный импеданс и распределение поля в металлах с квазилокальными состояниями электронов. Обнаружены новые резонансы импеданса на предельных частотах в спек-

17

тре электромагнитных волн нового типа.

6. Рассмотрено влияние локализованных электронных состояний на продольные магнитоплазменные волны. Обнаружены новые ветви спектра магнитоплазмонов вблизи частот резонансных переходов электронов между квазилокальным уровнем и уровнями Ландау. Рассчитан спектр и затухание этих волн. Предложен метод зондирования новых волн в опытах по рассеянию света. Найдено сечение неупругого рассеяния света на магнитоплазменных волнах нового типа.

Список цитированной литературы:

1. Лифшиц И.М., Азбель М.Я., Каганов М.И. Электронная теория металлов. - М.: Наука, 1971. - 416 с.

2. Лифшиц U.M., Гредескул С.А., Пастур Л.А. Введение в теорию неупорядоченных систем. - М.: Наука, 1982. - 360 с.

3. Скобов В.Г. Рассеяние электрона малой энергии на короткодействующем потенциале в сильном магнитном поле // ЖЭТФ.-1959. - Т.37, вып.7(11). - С.1467-Г469.

Бычков Э.А. Квантовая теория электропроводности металлов в сильных магнитных полях // ЮТО. - I960. - Т.39, вып.З.-С.689-702.

5. Ермолаев A.M., Каганов М.й. О причине биений при наблюдении эффекта де Гааза - ван Альфена е металлах типа висмута // Письма в ЖЭТФ. - 1967. - Т.6, вып.II. - С.984-986.

6. Ермолаев A.M. Влияние квазилокальных состояний на эффект де Гааза - ван Альфена в металлах типа Бисыута // КЭТФ. -1968. - Т.54, вып.4. - C.I259-I263.

7. Андреев С.П. Спектры и кинетике систем с нагнитопримесны-ни состояниями при конечном радиусе потенциала // УФН. -LS8<+. - Т. 143, \-2. - С.213-238.

18

8. Канер Э.А., Ермолаев A.M. Слабозатухающие магнитопримес-' ные волны в металлах // 1ЭТФ. - 1987. - Т.92, вып.6. -С.2245-2256.

9. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Квантовая механика. - М,: Наука, 1974. - 752 с.

Основные результаты диссертации отражены в работах:

1. Ермолаев A.M., Шурдук А.И. Новый тип волн в металлах с резонансными состояниями электронов // ФТТ. - 1992. - Т.34, №7. - С.2300-2303.

2. Ермолаев A.M., Рашба Г.И., Шурдук А.И. Продольная магнито-плазменная мода в проводниках с квазилокальными состояниями электронов // ФНТ. - 1993. - Т.19, №2. - С.220-222.

3. Ермолаев A.M., Шурдук А.И. Магнитоплазменные волны в компенсированных металлах с квазилокальными состояниями электронов // ФНТ. - 1993. - Т.19, №4. - С.406-409.

4. Ермолаев A.M., Шурдук А.И. Связанные электромагнитные и звуковые волны в металлах с квазилокальными состояниями электронов в магнитном поле // SHT. -1994. - Т.20, №2.-С.170-172.

-5. Шурдук А.И. Динамическая проводимость металлов с резонансными состояниями электронов в квантующем магнитном поле // Сборник научных работ аспирантов ХГУ. - Харьков: ХГУ,

1992. - С.175.

6. Ермолаев A.M., Ульянов Н.В., Шурдук А.И. Электромагнитные и спиновые волны в проводниках с квазилокальными состояниями электронов // Физические явления в твердых телах. Материалы конференции 2-4 февраля 1993 г. - Харьков: ХГУ,

1993. - С.4.

7. Ермолаев A.M., Шурдук А.И. Поверхностный импеданс компенсированных металлов с квазилокальными состояниями электронов в магнитном поле // У1 научный семинар ФМЯ. Тезисы докладов 24-29 мая 1993 г. - Донецк: ДонФТИ, 199 3V - С.116.

8. брмолаев О.М., Ульянов М.В., Шурдук A.I. Новий тип елект-ронних хвиль в металах // Юв1лейна наукова конференц1я, присв"ячена 40-р1ччю ф1зичного факультету ЛДУ. Тези допо-в1дей 27-28 травня 1993 р. - ЛьвГв: ЛДУ, 1993. - С.62. -

9. Exmoiacv А.М.3 Shulduk A.I. and Uâ^anov А/. И Л/еИ? of ££ettlon Waves in tfoimai HtUL //P^s/cg Lh V&4a.ih£.

InieXKniùonaC Conf<L\e.nce . june. /395. PtoaieJt'igs

■Conlïtêuied j>Qj>«sis.. Sùdicf Siaée. Pfysics. Èo^o^uêov

Institut*, of Tktobdicai Posiez , /392. -f.s9.

10. Ермолаев А.М., Шурдук А.И. Моделирование циклотронных волн в металлах с резонансными состояниями электронов в магнитном поле // Применение персональных компьютеров в научных исследованиях и учебном процессе. Материалы конференции 18-20 января 1994 г. - Харьков: ХГУ, I994.-C.I5.

11. EttnoCatv &.I., SMul UôjQHOV У. К The, пемг of waves lh fvinu - of noh-fna^kzitc. me-iads/TicnJi Ы Pesics, fibuiie (Hefy)^M-Jf S*fitst,êoi. ^ 199Ъ. ~ FîTeJtbe. : Еичс^гаи. Ptqsïcat Society 3 ¿393;yb.&3.

12. Ермолаев А.М., Рашба Г.И., Шурдук А.И. Рассеяние света в проводниках с квазилокальными состояниями электронов в магнитном поле // Теория конденсированного состояния

.(к 50-летию кафедры теоретической физики). Материалы конференции 24 мая 1994 г. - Харьков: ХГУ, 1994. - С.40.

Шурдук АЛ. Електромапитш хвши в ' металах з кваз1локальними станами електрон1в.

Дисертацдя у вигляд1 рукопису на здобуття наукового ступеня кандидата ф1зико-математичних наук за спеидальн1стю 01.04.07 - фгзика .твердого Т1ла, • Харк1вський держун1верситет, Харкдв 1594.

Захищаеться 12 наукових праць, як1 М1стять теоретичне досл1дження впливу кваз1локальних станхв електротв на поширення електромагнгтних хвиль в металах. Встановлено, що резонансне розс1ювання електрон1в дсшшковими атомами приводить до виникнення особливостей в динам1чнд.й пр0В1ДН0ст1 металу. Обчислений тензор високочастотно1 пров1дност1 металу з кваз1локальними станами електронав в магн1тному пол1. Передбачений новий тип слабкозагасаючих електромагнд.тних хвиль, як1 в чистих зразках не псширгаться. Розглянуто вплив кваз1локальних стан1в електрон1й на спектр та загасання поперечних магсптопл'азмових хвиль в компенсованих металах. Досл1джено резонансне зв'язування поперечних електромагн1тних та звукових хвиль в металах з кваз1локальними станами електрон1в. Обчислений поверхневий 1мпеданс металгв з локалхзованими електронними станами. На граничних частотах в спектр1 хвиль нового типу виявленг нов! резонанси 1мпедансу. Обчислений перер13 непружного розс1ивання св1тла на повздовжн1х магн1топлазмових хвилях нового типу.

Ключов1 слова: кваз1локальний стан, домшков! атоми, ди-нам1чна провгднють, антигелхкони, поверхневий хмпеданс.

21

Shurauk A.I. Electromagnetic waves in metals with quasiiocal electron states.

. The thesis in . manuscript 'form is introduced to the scientific degree of candidate of physics and mathematics science in 01.04.07 - Solid State Physics, Kharkov State University, Kharkov 1994.

12 scientific articlies containing- the theoretical investigation of quasiiocal electron states effect on electromagnetic waves propagating in metals are defended. The resonance electron scattering by impurity atoms are responsible for the emergence of the peculiarity in the metal dynamic conductivity. The components of the. highfrequency conductivity tensor of metals with quasiiocal electron states in a magnetic field are calculated. The new type of weakly attenuated electromagnetic waves are predicted. Propagation of these waves in the absence of quasiiocal states in the electron spectrum is impossible. The effect of quasiiocal electron states on transverse magnetoplasma waves in compensated metals is considered. The resonance coupling of transverse electromagnetic and acoustic waves in metals with quasiiocal electron states is investigated. The surface impedance of metals is calculated. The resonance of impedance is observed at the limiting frequencies of the new type waves. Inelastic scattering cross section is calculated at the new longitudinal magnetoplasma waves.