Питання для самоперевірки

1 Пояснить, які матеріали називаються напівпровідниковими.

2 Назвіть основні властивості напівпровідникових матеріалів.

3 Які енергетичні зони існують у напівпровідникових матеріалах?

4 Поясніть, що таке власний, домішковий і компенсований напівпровідник.

5 Назвіть носії заряду, які забезпечують електропровідність напівпровідників.

6 Назвіть зовнішні фактори, які впливають на електропровідність напівпровідників.

7 Поясніть причини виникнення термоелектричних явищ у напівпровідниках.

8 Поясніть методику визначення типу провідності в напівпровідниках.

9 Поясніть у чому полягає ефект Хола і при яких умовах він виникає.

10 Назвіть особливості режимів роботи p-n переходу.

11 Назвіть, які матеріали застосовуються для виготовлення светлодіодів.

12 Назвіть основні технологічні операції, які застосовуються у виробництві напівпровідників.

13 Поясніть, у чому полягає ефект Томпсона.

14 Опишіть процес фотопровідності в напівпровідниках.

до змісту

Тема 5 Магнітні матеріали

Анотація. Матеріал теми розкриває основні параметри та характеристики магнітних матеріалів.

Питання теми

5.1 Класифікація речовин за магнітними властивостями.

5.2 Феромагнетики. Процеси намагнічування феромагнетиків.

5.3 Магнітні втрати.

5.4 Вплив температури на магнітні властивості феромагнетиків.

5.5 Магнітом’які й магнітотверді матеріали.

Кожна речовина при приміщенні в магнітне поле здобуває деякий магнітний момент М. Магнітний момент одиниці об'єму речовини називають намагніченістю і визначають за формулою

J_M= M/V (5.1)

При нерівномірному намагнічуванні речовини J_M = d М/dV. Намагніченість є векторною величиною. В ізотропних речовинах вона спрямована паралельно або антипаралельно напруженості магнітного поля. У системі СІ намагніченість виражається в одиницях напруженості магнітного поля (А/м). З напруженістю магнітного поля намагніченість зв'язана співвідношенням

J_M = k H , (5.2)

де k – безрозмірна величина, що характеризує здатність речовини намагнічуватися в магнітному полі й називається магнітною сприйнятливістю. Вона чисельно дорівнює намагніченості при одиничній напруженості поля.

Намагнічене тіло, що перебуває в зовнішньому полі, створює власне поле, яке в ізотропних матеріалах спрямоване паралельно або антипаралельно зовнішньому полю. У зв'язку з цим магнітна індукція в речовині визначається алгебраїчною сумою індукції зовнішнього й власного полів:

, (5.3)

де - магнітна постійна в системі СІ.

Підставивши значення намагніченості в рівняння (5.3), одержимо

, (5.4)

де - відносна магнітна проникність, що показує, в скільки разів магнітна індукція поля в даному середовищі більша, ніж магнітна індукція у вакуумі.

Першопричиною магнітних властивостей речовини є внутрішні сховані форми руху електричних зарядів, що являють собою елементарні кругові струми, які володіють магнітними моментами. Такими струмами є електронні спіни й орбітальне обертання електронів в атомах. Магнітні моменти протонів і нейтронів у багато разів менше магнітного моменту електрона. Тому магнітні властивості речовини повністю визначаються електронами.