Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
16
Добавлен:
02.05.2014
Размер:
145.61 Кб
Скачать

© ÉÛÒ‚‡ å.Å., 1998

106

ION ASSISTED FILM FORMATION ON SOLID SURFACE

M. B. GUSEVA

The influence of lowenergy inert gas ion irradiation on the thin film formation process on a solid surface is considered. The point defects production is the main effect of ion irradiation. The mechanism of point defects generation (elastic, unelastic) defines the main features of the condensation process under ion irradiation conditions. Structural consequences of the ion-assisted condensation are discussed.

к‡ТТП‡Ъ Л‚‡ВЪТfl ‚ОЛflМЛВ МЛБНУ˝МВ „ВЪЛ˜ВТНУ„У ЛУММУ„У У·ОЫ˜ВМЛfl М‡ Ф УˆВТТ ЩУ ПЛ У‚‡- МЛfl ЪУМНЛı ФОВМУН М‡ ФУ‚В ıМУТЪЛ Ъ‚В ‰У„У ЪВО‡. й· ‡БУ‚‡МЛВ ЪУ- ˜В˜М˚ı ‰ВЩВНЪУ‚ fl‚ОflВЪТfl „О‡‚М˚П ТОВ‰ТЪ‚Л- ВП ЛУММУ„У ‚УБ‰ВИТЪ- ‚Лfl. еВı‡МЛБП Лı У· ‡- БУ‚‡МЛfl (ЫФ Ы„ЛИ, МВЫФ Ы„ЛИ) УФ В‰ВОflВЪ УТМУ‚М˚В Б‡НУМУПВ МУТЪЛ Ф УˆВТТ‡ НУМ‰ВМТ‡ˆЛЛ ‚ ЫТОУ‚Лflı ЛУММУ„У У·- ОЫ˜ВМЛfl. й·ТЫК‰‡˛ЪТfl ТЪ ЫНЪЫ М˚В ФУТОВ‰ТЪ- ‚Лfl ˝ЩЩВНЪ‡ ЛУММУИ ТЪЛПЫОflˆЛЛ.

айззАь лнаемгьсаь З икйсЦллАп йЕкАбйЗАзаь нйздап игЦзйд зА ийЗЦкпзйлна нЗЦкСйЙй нЦгА

е. Е. ЙмлЦЗД

еУТНУ‚ТНЛИ „УТЫ‰‡ ТЪ‚ВММ˚И ЫМЛ‚В ТЛЪВЪ ЛП. е.З. гУПУМУТУ‚‡

ЗЗЦСЦзаЦ

нУМНЛВ ФОВМНЛ М‡ıУ‰flЪ ¯Л УНУВ Ф ЛПВМВМЛВ ‚‡БОЛ˜М˚ı У·О‡ТЪflı М‡ЫНЛ Л ЪВıМЛНЛ. аı УО¸ ‚ М‡- Ы˜МУ-ЪВıМЛ˜ВТНУП Ф У„ ВТТВ ˜ ВБ‚˚˜‡ИМУ ‚ВОЛН‡. З‡КМВИ¯ЛВ Б‡‰‡˜Л, В¯‡ВП˚В ФОВМУ˜М˚П П‡ЪВ Л‡- ОУ‚В‰ВМЛВП, – ФУОЫ˜ВМЛВ ФОВМУ˜М˚ı П‡ЪВ Л‡ОУ‚ Т ¯Л УНЛП ТФВНЪ УП Т‚УИТЪ‚ (˝ОВНЪ УЩЛБЛ˜ВТНЛı, ПВı‡МЛ˜ВТНЛı), ‡Б‚ЛЪЛВ ПВЪУ‰У‚ ТЛМЪВБЛ У‚‡МЛfl ФОВМУ˜М˚ı ТЛТЪВП Т М‡ФВ В‰ Б‡‰‡ММ˚ПЛ Т‚УИТЪ‚‡ПЛ.

нУМНЛВ ФОВМНЛ – ˝ЪУ УТУ·˚И ‚Л‰ ТУТЪУflМЛfl НУМ- ‰ВМТЛ У‚‡ММУ„У ‚В˘ВТЪ‚‡. иУ Т‚УВИ ТЪ ЫНЪЫ В Л Т‚УИТЪ‚‡П УМЛ ПУ„ЫЪ ТЫ˘ВТЪ‚ВММУ УЪОЛ˜‡Ъ¸Тfl УЪ Т‚УЛı П‡ТТЛ‚М˚ı ‡М‡ОУ„У‚. щЪУ У·ЫТОУ‚ОВМУ ТФВˆЛЩЛНУИ Ф УˆВТТ‡ Лı ЩУ ПЛ У‚‡МЛfl: ЪУМНЛВ ФОВМНЛ ФУОЫ˜‡˛ЪТfl НУМ‰ВМТ‡ˆЛВИ ПУОВНЫОfl М˚ı ФУЪУНУ‚ ‚В˘ВТЪ‚‡ М‡ ФУ‚В ıМУТЪЛ Ъ‚В ‰У„У ЪВО‡, М‡Б˚‚‡ВПУ- „У ‚ ˝ЪУП ТОЫ˜‡В ФУ‰ОУКНУИ [1].

л‚УИТЪ‚‡ ЪУМНЛı ФОВМУН fl‚Оfl˛ЪТfl Ф УЛБ‚У‰М˚- ПЛ Лı ПУ ЩУОУ„ЛЛ, ‡ЪУПМУИ ТЪ ЫНЪЫ ˚, Н ЛТЪ‡О- ОЛ˜МУТЪЛ Л ТЪВФВМЛ ВВ ТУ‚В ¯ВМТЪ‚‡, НУЪУ ˚В, ‚ Т‚У˛ У˜В В‰¸, УФ В‰ВОfl˛ЪТfl НЛМВЪЛНУИ Ф УˆВТТ‡ ФОВМНУУ· ‡БУ‚‡МЛfl.

и УˆВТТ ЩУ ПЛ У‚‡МЛfl ЪУМНЛı ФОВМУН fl‚ОflВЪТfl ТОУКМ˚П Ф УˆВТТУП, ‚НО˛˜‡˛˘ЛП Ф УˆВТТ˚-НУП- ФУМВМЪ˚: ‡‰ТУ ·ˆЛfl, У· ‡БУ‚‡МЛВ Б‡ У‰˚¯ВИ МУ‚УИ Щ‡Б˚, Лı УТЪ, НУ‡ОВТˆВМˆЛfl Л Ъ.‰. дЛМВЪЛН‡ Н‡К‰У- „У ЛБ ˝ЪЛı Ф УˆВТТУ‚ ФУ-Т‚УВПЫ ‚ОЛflВЪ М‡ ТЪ ЫНЪЫ Ы ЪУМНЛı ФОВМУН. иУОЫ˜ВМЛВ ФОВМУ˜М˚ı ТЛТЪВП Т Б‡-‡МВВ Б‡‰‡ММ˚ПЛ Т‚УИТЪ‚‡ПЛ Т‚flБ‡МУ Т Ф У·ОВПУИ ЫФ ‡‚ОВМЛfl ˝ЪЛПЛ Ф УˆВТТ‡ПЛ. З‚У‰fl ‚ Ф УˆВТТ НУМ‰ВМТ‡ˆЛЛ У·ОЫ˜ВМЛВ ЛУМ‡ПЛ ФУ‚В ıМУТЪЛ Л ‡Т- ЪЫ˘ВИ М‡ МВИ ФОВМНЛ ПУКМУ В¯‡Ъ¸ ˝ЪЫ Ф У·ОВПЫ.

аТТОВ‰У‚‡МЛfl ФУН‡Б‡ОЛ, ˜ЪУ М‡Л·УОВВ ТЫ˘ВТЪ- ‚ВМ ˝ЩЩВНЪ ЛУММУ„У У·ОЫ˜ВМЛfl, ‚‚У‰ЛПУ„У ‚ Ф У- ˆВТТ НУМ‰ВМТ‡ˆЛЛ М‡ Т‡ПУИ ‡ММВИ ТЪ‡‰ЛЛ УТЪ‡ ФОВМУН – ТЪ‡‰ЛЛ У· ‡БУ‚‡МЛfl Б‡ У‰˚¯ВИ. щЪУ У˜ВМ¸ УЪ‚ВЪТЪ‚ВММ‡fl ТЪ‡‰Лfl. з‡ МВИ Б‡НО‡‰˚‚‡˛ЪТfl ПМУ„ЛВ ЩЫМ‰‡ПВМЪ‡О¸М˚В Т‚УИТЪ‚‡ ·Ы‰Ы˘ВИ ФОВМНЛ. йТМУ‚М˚П Ф‡ ‡ПВЪ УП, ı‡ ‡НЪВ ЛБЫ˛˘ЛП НЛМВЪЛНЫ Ф УˆВТТ‡ ФОВМНУУ· ‡БУ‚‡МЛfl М‡ ˝ЪУИ ТЪ‡- ‰ЛЛ, fl‚ОflВЪТfl ТНУ УТЪ¸ Б‡ У‰˚¯ВУ· ‡БУ‚‡МЛfl JÁ .

лйкйлйЗлдав йЕкДбйЗДнЦгъзхв ЬмкзДг, ‹10, 1998

л Ы‚ВОЛ˜ВМЛВП JÁ ‡ТЪВЪ У‰МУ У‰МУТЪ¸, ТФОУ¯МУТЪ¸ ФОВМНЛ, ЫПВМ¸¯‡ВЪТfl ВВ БВ МЛТЪУТЪ¸, ТУ‚В ¯ВМТЪ- ‚ЫВЪТfl Н ЛТЪ‡ООЛ˜ВТН‡fl ТЪ ЫНЪЫ ‡. к‡ТТПУЪ ЛП, Н‡Н Л ФУ˜ВПЫ ˝ЪУ Ф УЛТıУ‰ЛЪ.

икйсЦлл дйзСЦзлДсаа

ĉÒÓ ·ˆËfl

й· ‡БУ‚‡МЛ˛ Л УТЪЫ ФОВМУН Ф Л НУМ‰ВМТ‡ˆЛЛ ЛБ „‡БУ‚УИ Т В‰˚ ЛОЛ ‚ ‚‡НЫЫПВ Ф В‰¯ВТЪ‚ЫВЪ Ф У- ˆВТТ ‡‰ТУ ·ˆЛЛ. з‡ОВЪ‡˛˘ЛИ М‡ ФУ‚В ıМУТЪ¸ ‡ЪУП ФУФ‡‰‡ВЪ ‚ У·О‡ТЪ¸ ‰ВИТЪ‚Лfl ТЛО Ф ЛЪflКВМЛfl З‡М- ‰В -З‡‡О¸Т‡ %Ô [2], НУЪУ ˚В М‡ ·УОВВ ·ОЛБНУП ‡Т- ТЪУflМЛЛ УЪ ФУ‰ОУКНЛ ТПВМfl˛ЪТfl ТЛО‡ПЛ УЪЪ‡ОНЛ‚‡- МЛfl %ÓÚÚ . лОВ‰У‚‡ЪВО¸МУ, ТЫ˘ВТЪ‚ЫВЪ Ъ‡НУВ ‡ТТЪУflМЛВ УЪ ФУ‰ОУКНЛ rÏ , „‰В ‡ЪУП ·Ы‰ВЪ ЛПВЪ¸ ПЛМЛПЫП ФУЪВМˆЛ‡О¸МУИ ˝МВ „ЛЛ %Ï ( ЛТ. 1). йМУ ТУУЪ‚ВЪТЪ- ‚ЫВЪ ‡‰ТУ ·Л У‚‡ММУПЫ ТУТЪУflМЛ˛ ‡ЪУП‡ – ‡‰‡ЪУПЫ.

З ВПfl Ф В·˚‚‡МЛfl ‡ЪУП‡ ‚ ‡‰ТУ ·Л У‚‡ММУП ТУТЪУflМЛЛ У„ ‡МЛ˜ВМУ. ЗВ УflЪМУТЪ¸ ФУ‚ЪУ МУ„У ЛТ- Ф‡ ВМЛfl ‡‰‡ЪУП‡ (‚ Т−1)

W = ν exp

 

%Ï

(1)

 

–----- .

 

kT

 

á‰ÂÒ¸ %Ï – ˝МВ „Лfl Т‚flБЛ ‡‰‡ЪУП‡ Т ФУ‚В ıМУТЪ¸˛, УФ-В‰ВОflВП‡fl ‡·УЪУИ, НУЪУ Ы˛ МЫКМУ ТУ‚В ¯ЛЪ¸, ˜ЪУ- ·˚ ‡ЪУП УЪ ФУ‚В ıМУТЪЛ УЪУ ‚‡Ъ¸ Л Ф В‚ ‡ЪЛЪ¸ ‚ Т‚У- ·У‰М˚И, í – ЪВПФВ ‡ЪЫ ‡ ФУ‚В ıМУТЪЛ, exp(−%Ï/kT) ı‡ ‡НЪВ ЛБЫВЪ ‚В УflЪМУТЪ¸ Ф Л ЪВПФВ ‡ЪЫ В í ЪВФОУ‚˚ı ЩОЫНЪЫ‡ˆЛИ Т ˝МВ „ЛВИ %Ï , НУЪУ ˚В ТФУТУ·- М˚ У·ВТФВ˜ЛЪ¸ ЪВФОУ‚УИ УЪ ˚‚ ‡‰‡ЪУП‡ УЪ ФУ‚В ı- МУТЪЛ, ν – ˜‡ТЪУЪ‡ ЪВФОУ‚˚ı НУОВ·‡МЛИ ‡‰‡ЪУП‡ ‚ ЫБОВ Н ЛТЪ‡ООЛ˜ВТНУИ В¯ВЪНЛ (ν = 1012–1013 Йˆ). ЗВОЛ˜ЛМ‡ ν ı‡ ‡НЪВ ЛБЫВЪ ˜‡ТЪУЪЫ ФУФ˚ЪУН ‰ВТУ ·- ˆЛЛ, Л·У ‰ВТУ ·ˆЛfl Ф УЛТıУ‰ЛЪ ‚ Ф УˆВТТВ ЪВФОУ- ‚˚ı НУОВ·‡МЛИ Ф Л П‡НТЛП‡О¸МУП ТПВ˘ВМЛЛ ‡ЪУП‡

ЛБ ФУОУКВМЛfl ‡‚МУ‚ВТЛfl. СОfl ‚ ВПВМЛ КЛБМЛ ‡‰‡- ЪУП‡ М‡ ФУ‚В ıМУТЪЛ τa = 1/W ÔÓÎÛ˜‡ÂÏ

τ= ν

1

exp

%Ï

(2)

 

----- .

 

 

 

kT

 

б‡ ˝ЪУ ‚ ВПfl ‡‰ТУ ·Л У‚‡ММ˚И ‡ЪУП ПЛ„ Л ЫВЪ ФУ ФУ‚В ıМУТЪЛ, ФВ ВТН‡НЛ‚‡fl ЛБ У‰МУИ ФУЪВМˆЛ‡О¸- МУИ flП˚ ‚ ‰ Ы„Ы˛, НУЪУ ˚В ‡Б‰ВОfl˛ЪТfl ФУЪВМˆЛ- ‡О¸М˚ПЛ ·‡ ¸В ‡ПЛ ‚˚ТУЪУИ %(%– ˝МВ „Лfl ‡Н- ЪЛ‚‡ˆЛЛ ФУ‚В ıМУТЪМУИ ‰ЛЩЩЫБЛЛ (ФВ ВТНУНУ‚)) ( ЛТ. 1, ·), У· ‡БЫfl ‰‚ЫПВ М˚И Ф‡ , У·О‡‰‡˛˘ЛИ ЪВПФВ ‡ЪЫ УИ ФУ‰ОУКНЛ í.

Ç Ì‡˜‡Î¸Ì˚È Ô ËÓ‰ Ó҇ʉÂÌËfl ÍÓ̈ÂÌÚ ‡ˆËfl ‡‰‡ÚÓÏÓ‚ ·˚ÒÚ Ó ‚ÓÁ ‡ÒÚ‡ÂÚ, ‰ÓÒÚË„‡fl Á̇˜ÂÌËfl

na = Rτa ,

(3)

„‰Â R – ФОУЪМУТЪ¸ ‡ЪУПМУ„У ФУЪУН‡ М‡ ФУ‚В ıМУТЪ¸. и Л ˝ЪУП Т УТЪУП ЪВПФВ ‡ЪЫ ˚ na Ы·˚‚‡ВЪ ТУ„О‡ТМУ ТУУЪМУ¯ВМЛ˛ (2). й· ‡БУ‚‡МЛВ НУМ‰ВМТ‡Ъ‡ ·Ы‰ВЪ Ф УЛТıУ‰ЛЪ¸ ‚ ЪУП ТОЫ˜‡В, ВТОЛ na Ф В‚УТıУ‰ЛЪ ФУ- ‚В ıМУТЪМЫ˛ ФОУЪМУТЪ¸ nÌ‡Ò ‡ЪУПУ‚ ‚ М‡Т˚˘ВММУП

‰‚ÛÏ ÌÓÏ Ô‡ Â. è Ë na < nÌ‡Ò ТЪ‡·ЛО¸М˚И НУМ‰ВМ- Т‡Ъ МВ У· ‡БЫВЪТfl. аПВВП ТЪ‡ˆЛУМ‡ М˚И ТОУИ ‡‰‡ЪУ-

ПУ‚, НУЪУ ˚И ФУ Ф ВН ‡˘ВМЛЛ ФУ‰‡˜Л Ф‡ У‚ Н ФУ‰- ОУКНВ ‰ВТУ ·Л ЫВЪТfl. н‡Н ‚‚У‰ЛЪТfl Н ЛЪЛ˜ВТН‡fl ЪВПФВ ‡ЪЫ ‡ НУМ‰ВМТ‡ˆЛЛ, ЪУ ВТЪ¸ ЪВПФВ ‡ЪЫ ‡ ФУ‰- ОУКНЛ, ‚˚¯В НУЪУ УИ У· ‡БУ‚‡МЛfl ЫТЪУИ˜Л‚У„У НУМ‰ВМТ‡Ъ‡ М‡ ФУ‰ОУКНВ МВ Ф УЛТıУ‰ЛЪ. йМ‡ М‡ıУ- ‰ЛЪТfl ЛБ ЫТОУ‚Лfl nÌ‡Ò = Rτa .

АМ‡ОУ„Л˜МУ ПУКМУ ‚‚ВТЪЛ ФУМflЪЛВ Н ЛЪЛ˜ВТНУ„У ФУЪУН‡ RÍ , ЪУ ВТЪ¸ ПЛМЛП‡О¸МУ„У ФУЪУН‡, У·ЫТОУ‚- ОЛ‚‡˛˘В„У У· ‡БУ‚‡МЛВ ЫТЪУИ˜Л‚У„У НУМ‰ВМТ‡Ъ‡ М‡ ФУ‚В ıМУТЪЛ Ф Л ‰‡ММУИ ЪВПФВ ‡ЪЫ В ФУ‰ОУКНЛ í.

д‡Н Ф УЛТıУ‰ЛЪ У· ‡БУ‚‡МЛВ ЫТЪУИ˜Л‚УИ НУМ- ‰ВМТЛ У‚‡ММУИ Щ‡Б˚? лУ„О‡ТМУ ЪВУ ЛЛ о ВМНВОfl, ‡‰‡ЪУП˚, ПЛ„ Л Ы˛˘ЛВ ФУ ФУ‚В ıМУТЪЛ ‚ Б‡Н ЛЪЛ-

˜ÂÒÍËı ÛÒÎÓ‚Ëflı, ÚÓ ÂÒÚ¸ Ô Ë na > ṅÒ, Б‡ ‚ ВПfl КЛБМЛ М‡ ФУ‚В ıМУТЪЛ ЫТФВ‚‡˛Ъ ТЪУОНМЫЪ¸Тfl ‰ Ы„ Т ‰ Ы„УП

 

·

%

 

%

 

 

ì Ó‚Â̸ ‚‡ÍÛÛχ

%Ô

 

 

0

kT

%Ï

r

 

АÚÓÏ

 

 

%Ï

 

%

 

 

%ÓÚÚ

 

 

rÏ

 

 

 

 

èÓ‚Â ıÌÓÒÚ¸

a

êËÒ. 1. àÎβÒÚ ‡ˆËË Í Ô ÓˆÂÒÒÛ ‡‰ÒÓ ·ˆËË: ‡ – ФУЪВМˆЛ‡О¸М‡fl ˝МВ „Лfl УТ‡К‰ВММ˚ı ‡ЪУПУ‚; · – ФУЪВМˆЛ‡О¸М˚ИВО¸ВЩ ФУ‚В ıМУТЪЛ. %Ï – ˝Ì „Ëfl ‡‰ÒÓ ·ˆËË, %– ˝МВ „Лfl ‡НЪЛ‚‡ˆЛЛ ‰ЛЩЩЫБЛЛ ‡‰‡ЪУП‡ М‡ ФУ‚В ıМУТЪЛ, a – ‡Т- ТЪУflМЛВ ПВК‰Ы ‡ЪУП‡ПЛ М‡ ФУ‚В ıМУТЪЛ

 

 

 

 

ЙмлЦЗД е.Е. айззДь лнаемгьсаь З икйсЦллДп йЕкДбйЗДзаь нйздап игЦзйд зД ийЗЦкпзйлна нЗЦкСйЙй нЦгД

107

 

 

 

Л У· ‡БУ‚‡Ъ¸ ЫТЪУИ˜Л‚˚В ˆВМЪ ˚ – ‰‚УИМЛНЛ, ЪУ ВТЪ¸ ‰‚‡ Т‚flБ‡ММ˚ı ‡‰‡ЪУП‡. щМВ „Лfl ‰ВТУ ·ˆЛЛ ‰‚УИМЛН‡ ‚УБ ‡ТЪ‡ВЪ М‡ ‚ВОЛ˜ЛМЫ ˝МВ „ЛЛ ıЛПЛ˜ВТНУИ Т‚flБЛ ‡‰‡ЪУПУ‚ ‰ Ы„ Т ‰ Ы„УП. йМЛ ‰УО¸¯В УТЪ‡- ˛ЪТfl М‡ ФУ‚В ıМУТЪЛ Л ЫТФВ‚‡˛Ъ Ф ЛТУВ‰ЛМЛЪ¸ ТОВ- ‰Ы˛˘ЛИ ‡‰‡ЪУП Л Ъ.‰. н‡Н У· ‡БЫ˛ЪТfl ТНУФОВМЛfl ‡‰‡ЪУПУ‚, ·УОВВ ‰ОЛЪВО¸МУВ ‚ ВПfl Т‚flБ‡ММ˚В Т ФУ‰- ОУКНУИ Л ЛПВ˛˘ЛВ ЪВМ‰ВМˆЛ˛ Н ‰‡О¸МВИ¯ВПЫ УТЪЫ Б‡ Т˜ВЪ Ф ЛТУВ‰ЛМВМЛfl ‰ Ы„Лı ПЛ„ Л Ы˛˘Лı ФУ ФУ‚В ıМУТЪЛ ‡‰‡ЪУПУ‚.

й‰М‡НУ ЫТЪУИ˜Л‚УТЪ¸ МВ·УО¸¯Лı ТНУФОВМЛИ – Б‡ У‰˚¯ВИ МУ‚УИ Щ‡Б˚, ТУ‰В К‡˘Лı ‚ТВ„У МВТНУО¸- НУ ‡ЪУПУ‚, – Ъ В·ЫВЪ ТФВˆЛ‡О¸МУ„У ‡ТТПУЪ ВМЛfl.

ᇠӉ˚¯ÂÓ· ‡ÁÓ‚‡ÌËÂ

ꇷÓÚ‡ А, Б‡Ъ ‡˜Л‚‡ВП‡fl М‡ У· ‡БУ‚‡МЛВ Б‡ У‰˚- ¯‡, Ф В‰ТЪ‡‚ОflВЪ ТУ·УИ ‡О„В· ‡Л˜ВТНЫ˛ ТЫППЫ ‡- ·УЪ˚, МВУ·ıУ‰ЛПУИ ‰Оfl У· ‡БУ‚‡МЛfl ФУ‚В ıМУТЪЛ Аs , Ë ‡·ÓÚ˚ ÔÓ Ó· ‡ÁÓ‚‡Ì˲ Ó·˙Âχ Аυ . лУУЪМУ¯В- МЛВ ˝ЪЛı ‰‚Ыı ‚ВОЛ˜ЛМ (Аs Ë Аυ) ЛПВВЪ ‚ВТ¸П‡ ТЫ˘В- ТЪ‚ВММУВ БМ‡˜ВМЛВ ‰Оfl Ф УˆВТТ‡ Б‡ УК‰ВМЛfl. З Ф У- ТЪУП ТОЫ˜‡В У· ‡БУ‚‡МЛfl ТЩВ Л˜ВТНУ„У Б‡ У‰˚¯‡‡‰ЛЫТ‡ r ЛБ „‡БУ‚УИ Щ‡Б˚, ЪУ ВТЪ¸ ‰Оfl „УПУ„ВММУ„У Б‡ УК‰ВМЛfl КЛ‰НЛı Н‡ФВОВН, ПУКМУ Б‡ФЛТ‡Ъ¸

G„ÓÏ = σ 4πr

2

+

4

3

,

(4)

 

Gυ --

πr

 

 

 

3

 

 

 

„‰В σ – Т‚У·У‰М‡fl ˝МВ „Лfl ФУ‚В ıМУТЪЛ ‡Б‰ВО‡ Б‡-У‰˚¯–Ф‡ , Gυ – ˝МВ „Лfl, Б‡Ъ ‡˜Л‚‡ВП‡fl ТЛТЪВПУИ М‡ ЛБУЪВ ПЛ˜ВТНУВ ТК‡ЪЛВ Ф‡ ‡.

з‡ ЛТ. 2 ФУН‡Б‡М˚ ЛБПВМВМЛfl ФУ‚В ıМУТЪМУИ Л У·˙ВПМУИ Т‚У·У‰М˚ı ˝МВ „ЛИ Ф Л Б‡ УК‰ВМЛЛ. СОfl У· ‡БУ‚‡МЛfl ФУ‚В ıМУТЪЛ ‡·УЪ‡ ‰УОКМ‡ ·˚Ъ¸ ТУ- ‚В ¯ВМ‡ М‡‰ ТЛТЪВПУИ (М‡ФУПМЛП ЛБ‚ВТЪМ˚И Ф Л- ПВ ЛБ ¯НУО¸МУ„У Ы˜В·МЛН‡ – У· ‡БУ‚‡МЛВ ФУ‚В ı- МУТЪЛ Ф Л ‡ТЪflКВМЛЛ П˚О¸МУИ ФОВМНЛ [3, 4]), ‡ Ф Л У· ‡БУ‚‡МЛЛ У·˙ВП‡ ‡·УЪЫ ‚˚ФУОМflВЪ Т‡П‡ ТЛТЪВП‡. СОfl У· ‡БУ‚‡МЛfl „ ЫФФЛ У‚УН ‡ЪУПУ‚ ЛОЛ ПУОВНЫО, ПВМ¸¯Лı Н ЛЪЛ˜ВТНУ„У Б‡ У‰˚¯‡ (r < rÍ , ТП. ЛТ. 2), ЛБПВМВМЛВ Т‚У·У‰МУИ ˝МВ „ЛЛ ФУОУКЛЪВО¸МУ ( ‡·УЪЫ МВУ·ıУ‰ЛПУ Б‡Ъ ‡ЪЛЪ¸), Л ФУ˝ЪУПЫ ТЛТЪВП‡ МВЫТЪУИ˜Л‚‡, ЪУ ВТЪ¸ ФУ‚В ıМУТЪМ˚И ˜ОВМ Ф В‚УТıУ‰ЛЪ У·˙ВПМ˚И. й‰М‡НУ У· ‡БУ‚‡МЛВ ‰УТЪ‡- ЪУ˜МУ Н ЫФМУИ (Б‡Н ЛЪЛ˜ВТНУ„У ‡БПВ ‡) ˜‡ТЪЛˆ˚ ˝МВ „ВЪЛ˜ВТНЛ ‚˚„У‰МУ ·О‡„У‰‡ fl ‚˚Л„ ˚¯Ы ‚ У·˙ВПМУИ Т‚У·У‰МУИ ˝МВ „ЛЛ (Ы‚ВОЛ˜ВМЛВ ФУ‚В ı- МУТЪМУИ ˝МВ „ЛЛ Ф УФУ ˆЛУМ‡О¸МУ Н‚‡‰ ‡ЪЫ, ‡ У·˙ВПМУИ – НЫ·Ы ‡БПВ ‡ ˜‡ТЪЛˆ˚). й· ‡БУ‚‡МЛВ Б‡ У‰˚¯‡ Б‡Н ЛЪЛ˜ВТНУ„У ‡БПВ ‡ ТУФ У‚УК‰‡ВЪТfl ЫПВМ¸¯ВМЛВП ФУОМУИ Т‚У·У‰МУИ ˝МВ „ЛЛ. бМ‡˜В-

ÌËÂ r*Í ПУКВЪ ·˚Ъ¸ М‡И‰ВМУ ЛБ ЫТОУ‚Лfl

G

---------- = 0.

r

б‡ УК‰ВМЛВ, Ф УЛТıУ‰fl˘ВВ МВ ‚ У·˙ВПВ Ф‡ У‚УИ Щ‡Б˚, ‡ М‡ ФУ‚В ıМУТЪЛ Ъ‚В ‰У„У ЪВО‡, М‡Б˚‚‡˛Ъ „В- ЪВ У„ВММ˚П. иУ‚В ıМУТЪ¸ БМ‡˜ЛЪВО¸МУ ТМЛК‡ВЪ

G

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗНО‡‰ ФУ‚В ıМУТЪЛ

 

 

 

 

 

 

 

 

r2σ

 

 

 

 

 

GÍ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

rÍ

 

r

 

 

 

ÇÍ·‰ Ó·˙Âχ

 

 

 

 

 

4

πr

3

Gυ

 

 

 

 

 

--

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

G0 = 4πr

2

4

πr

3

Gυ

 

 

 

 

σ − --

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

êËÒ. 2. аБПВМВМЛВ ˝МВ „ЛЛ У· ‡БУ‚‡МЛfl Б‡ У‰˚-

 

¯ВИ ‚ Б‡‚ЛТЛПУТЪЛ УЪ Лı ‡‰ЛЫТ‡

 

 

 

 

 

˝МВ „Л˛ У· ‡БУ‚‡МЛfl Б‡ У‰˚¯ВИ Л ЫТНУ flВЪ Б‡ УК- ‰ВМЛВ. иУ‚В ıМУТЪМ‡fl ˝МВ „Лfl Б‡ У‰˚¯‡ М‡ ФУ‰- ОУКНВ Б‡ФЛТ˚‚‡ВЪТfl ‚ ‚Л‰В

ΣσiSi = σcvScv + σcsScs − σsvScs .

(5)

á‰ÂÒ¸ σcv , σcs , σsv – Т‚У·У‰М˚В ˝МВ „ЛЛ ФУ‚В ıМУТЪВИ‡Б‰ВО‡ НУМ‰ВМТ‡Ъ–Ф‡ , НУМ‰ВМТ‡Ъ–ФУ‰ОУКН‡, ФУ‰- ОУКН‡–Ф‡ ТУУЪ‚ВЪТЪ‚ВММУ. уОВМ σsv Scs ‚ıУ‰ЛЪ ‚ (5) ФУЪУПЫ, ˜ЪУ Ф Л У· ‡БУ‚‡МЛЛ Б‡ У‰˚¯‡ Т ФОУ˘‡‰¸˛ НУМЪ‡НЪ‡ SÒs ЛТ˜ВБ‡ВЪ ФОУ˘‡‰¸ Т‚У·У‰МУИ ФУ‚В ıМУТЪЛ SÒs , ̇ıӉ˂¯‡flÒfl ‚ ÍÓÌÚ‡ÍÚÂ Ò Ô‡ ÓÏ.

äÓθ ÒÍÓ Ó σcs < σcv Л М‡ ФУ‚В ıМУТЪЛ ЛПВ˛ЪТfl ‰ВЩВНЪ˚ ‚ ‚Л‰В flПУН ЛОЛ ‚˚ТЪЫФУ‚ ( ЛТ. 3), ЪУ М‡ Ъ‡- НЛı ‰ВЩВНЪ‡ı ˝МВ „Лfl Б‡ У‰˚¯ВУ· ‡БУ‚‡МЛfl ЫПВМ¸- ¯‡ВЪТfl Б‡ Т˜ВЪ Ы‚ВОЛ˜ВМЛfl ФОУ˘‡‰Л ФУ‚В ıМУТЪЛ ФУ‰ Б‡ У‰˚¯ВП SÒs .

й· ‡БУ‚‡МЛВ Н ЛЪЛ˜ВТНЛı Б‡ У‰˚¯ВИ ‚ У·˘ВП ТОЫ˜‡В Ф УЛТıУ‰ЛЪ ЩОЫНЪЫ‡ˆЛУММ˚П ФЫЪВП Л Т‚flБ‡МУ Т ‚В УflЪМУТЪ¸˛ ‚УБМЛНМУ‚ВМЛfl ТУУЪ‚ВЪТЪ‚Ы˛˘ВИ В„У‡БПВ Ы ‡ЪУПМУИ ЩОЫНЪЫ‡ˆЛЛ W* = exp(− GÍ /kT), „‰Â GÍ – ˝Ì „Ëfl Ó· ‡ÁÓ‚‡ÌËfl Í ËÚ˘ÂÒÍÓ„Ó Á‡ Ó- ‰˚¯‡. í‡ÍËÏ Ó· ‡ÁÓÏ, ‰Îfl ÍÓ̈ÂÌÚ ‡ˆËË Í ËÚ˘ÂÒÍËı Á‡ Ó‰˚¯ÂÈ ÔÓÎÛ˜‡ÂÏ

n*(rÍ ) = nexp

 

GÍ

.

(6)

 

–-----------

 

 

kT

 

 

ëÍÓ ÓÒÚ¸ Á‡ Ó‰˚¯ÂÓ· ‡ÁÓ‚‡ÌËfl. ëÍÓ ÓÒÚ¸ Ó· ‡- ÁÓ‚‡ÌËfl ÒÚ‡·ËθÌ˚ı Á‡ Ó‰˚¯ÂÈ JÁ ‡‚̇ Ò Â‰ÌÂÈ

108

лйкйлйЗлдав йЕкДбйЗДнЦгъзхв ЬмкзДг, ‹10, 1998

ТНУ УТЪЛ, Т НУЪУ УИ Н ЛЪЛ˜ВТНЛВ Б‡ У‰˚¯Л Ы‚ВОЛ- ˜Л‚‡˛Ъ Т‚УИ ‡БПВ :

J = ωn*(rÍ ),

(7)

„‰Â n*(rÍ ) – НУМˆВМЪ ‡ˆЛfl Н ЛЪЛ˜ВТНЛı Б‡ У‰˚¯ВИ, ω – ˜‡ТЪУЪ‡, Т НУЪУ УИ Н ЛЪЛ˜ВТНЛВ Б‡ У‰˚¯Л Б‡- ı‚‡Ъ˚‚‡˛Ъ У‰ЛМУ˜М˚В ПУОВНЫО˚ Л ТЪ‡МУ‚flЪТfl Б‡- Н ЛЪЛ˜ВТНЛПЛ (∂ΔG/∂r < 0), ËÎË ÒÚ‡·ËθÌ˚ÏË, Á‡-Ó‰˚¯‡ÏË.

и ЛТУВ‰ЛМВМЛВ ‡ЪУПУ‚ Н Н ЛЪЛ˜ВТНУПЫ Б‡ У‰˚- ¯Ы М‡ ФУ‚В ıМУТЪЛ Ф УЛТıУ‰ЛЪ „О‡‚М˚П У· ‡БУП ‚ Ф УˆВТТВ ФУ‚В ıМУТЪМУИ ‰ЛЩЩЫБЛЛ. З ˝ЪУП ТОЫ˜‡В

ω = naΓ. á‰ÂÒ¸ Γ = zcνexp(−%/kT), zc – ˜ËÒÎÓ ÏÂÒÚ ‚ÓÍ Û„ Í ËÚ˘ÂÒÍÓ„Ó Á‡ Ó‰˚¯‡, „‰Â ÏÓ„ÛÚ Ì‡ıÓ‰ËÚ¸-

Òfl ‡‰‡ÚÓÏ˚, νexp(−%/kT) – ˜‡ТЪУЪ‡ ФВ ВТНУНУ‚ ‡‰‡ЪУП‡ М‡ ‡ТТЪУflМЛВ ( ËÒ. 1, ·). í‡ÍËÏ Ó· ‡ÁÓÏ, Ò Û˜ÂÚÓÏ (3) Ë (7) ‰Îfl ÒÍÓ ÓÒÚË Ó· ‡ÁÓ‚‡ÌËfl Á‡ Ó‰˚- ¯ÂÈ ÔÓÎÛ˜‡ÂÏ

JÁ = n*RτaΓ,

 

(8‡)

%%G*

 

JÁ = n*RzÒ exp ---------------

kT-------------------

.

(8·)

àÁ (8·) ‚ˉÌÓ, ˜ÚÓ ÒÍÓ ÓÒÚ¸ Ó· ‡ÁÓ‚‡ÌËfl Á‡ Ó- ‰˚¯ÂÈ JÁ УФ В‰ВОflВЪТfl ˝МВ „ВЪЛНУИ Ф УˆВТТ‡ Б‡ У- ‰˚¯ВУ· ‡БУ‚‡МЛfl. ЗВ УflЪМУТЪ¸ У· ‡БУ‚‡МЛfl Б‡ У- ‰˚¯ВИ МЛНУ„‰‡ МВ ‡‚М‡ МЫО˛, Н‡НУИ ·˚ П‡ОУИ УМ‡

Scv

Scv > Scs

Scs

Scv

·

Scs > Scv

Scs

Scv

Scs @ Scv

Scs

êËÒ. 3. й· ‡БУ‚‡МЛВ Б‡ У‰˚¯‡ М‡ ФОУТНУИ ФУ- ‚В ıМУТЪЛ () Л М‡ ФУ‚В ıМУТЪМУП ‰ВЩВНЪВ – ФУОУТЪЛ (·, )

МЛ ·˚О‡. й‰М‡НУ Лı ˜ЛТОУ ПУКВЪ ·˚Ъ¸ М‡ТЪУО¸НУ П‡О˚П, ˜ЪУ ˝НТФВ ЛПВМЪ‡О¸МУ МВУ·М‡ ЫКЛПУ. и Л- МflЪУ Н ЛЪЛ˜ВТНЛПЛ ЫТОУ‚ЛflПЛ НУМ‰ВМТ‡ˆЛЛ Т˜Л- Ъ‡Ъ¸ ЫТОУ‚Лfl, Ф Л НУЪУ ˚ı ТНУ УТЪ¸ У· ‡БУ‚‡МЛfl Б‡-У‰˚¯ВИ JÁ ‡‚̇ 1 Á‡ Ó‰˚¯Û/ÒÏ2 ‚ ТВНЫМ‰Ы, ЪУ ВТЪ¸, ТУ„О‡ТМУ (8‡), n*RτaΓ = 1. СОfl Н ЛЪЛ˜ВТНУ„У ФУЪУН‡ RÍ ÔÓÎÛ˜‡ÂÏ

1

(9)

RÍ = n----*---τ-----Γ--.

бДкйСхтЦйЕкДбйЗДзаЦ З млгйЗаьп айззйЙй йЕгмуЦзаь

и Л ‚‚В‰ВМЛЛ ЛУММУ„У У·ОЫ˜ВМЛfl ‚ Ф УˆВТТ НУМ‰ВМТ‡ˆЛЛ Ъ‡Н, ˜ЪУ М‡ ФУ‰ОУКНЫ У‰МУ‚ ВПВММУ ФУТЪЫФ‡˛Ъ ФУЪУН ‡ЪУПУ‚ НУМ‰ВМТЛ ЫВПУ„У ‚В˘ВТЪ- ‚‡ Л ФУЪУН ПВ‰ОВММ˚ı (Ö < 2 Н˝З) ЛУМУ‚ ЛМВ ЪМУ„У „‡Б‡, ·˚О У·М‡ ЫКВМ ˝ЩЩВНЪ ФУМЛКВМЛfl Н ЛЪЛ˜ВТНУ„У ФУЪУН‡: RÍj < RÍj = 0 ( RÍj – Н ЛЪЛ˜ВТНЛИ ФУЪУН ‚ ЫТОУ‚Лflı У·ОЫ˜ВМЛfl Т ФОУЪМУТЪ¸˛ ЛУММУ„У ЪУН‡ j). щЪУЪ ˝ЩЩВНЪ ·˚О МВУКЛ‰‡ММ˚П ‚ Т‚ВЪВ ‡МВВ ЛБ‚В- ТЪМ˚ı ˝ЩЩВНЪУ‚ ЛУММУ„У У·ОЫ˜ВМЛfl: У˜ЛТЪНЛ ФУ- ‚В ıМУТЪЛ УЪ ‡‰ТУ ·Л У‚‡ММ˚ı ‡ЪУПУ‚, Ъ ‡‚ОВМЛfl,‡ТФ˚ОВМЛfl [5]. и Л ˝ЪУП ·˚ОУ ЫТЪ‡МУ‚ОВМУ, ˜ЪУ Н ЛЪЛ˜ВТНЛИ ФУЪУН ‚ ЫТОУ‚Лflı ЛУММУ„У У·ОЫ˜ВМЛfl

RÍj ЛБПВМflВЪТfl ‚ Б‡‚ЛТЛПУТЪЛ УЪ ФОУЪМУТЪЛ ЪУН‡ ЛУМУ‚ j ( ËÒ. 4, ÚÓ˜ÍË Ì‡ Í Ë‚ÓÈ 2), ‡ ЛПВММУ

 

1

(10)

RÍ ------------------.

1 +

βj

 

н‡Н‡fl Б‡‚ЛТЛПУТЪ¸ RÍ (j) УН‡Б‡О‡Т¸ Т‚flБ‡ММУИ Т ЪВП, ˜ЪУ ФУ‰ ‰ВИТЪ‚ЛВП ЛУММУИ ·УП·‡ ‰Л У‚НЛ М‡ ФУ- ‚В ıМУТЪЛ У· ‡БЫ˛ЪТfl ЪУ˜В˜М˚В ‰ВЩВНЪ˚ (ЪУ˜В˜- М˚И ‰ВЩВНЪ – ‰ВЩВНЪ ‡БПВ УП ФУ fl‰Н‡ ‡ЪУПМУ„У), НУЪУ ˚В fl‚Оfl˛ЪТfl ‡НЪЛ‚М˚ПЛ ˆВМЪ ‡ПЛ НУМ‰ВМТ‡- ˆЛЛ. з‡ ЪУ˜В˜М˚ı ‰ВЩВНЪ‡ı УЪТЫЪТЪ‚ЫВЪ ˝МВ „ВЪЛ˜В- ТНЛИ ·‡ ¸В Б‡ У‰˚¯ВУ· ‡БУ‚‡МЛfl, ЪУ ВТЪ¸ GÍ = 0.

нУ˜В˜М˚В ‰ВЩВНЪ˚ — ˆВМЪ ˚ НУМ‰ВМТ‡ˆЛЛ

лЪ‡ˆЛУМ‡ М‡fl НУМˆВМЪ ‡ˆЛfl ЪУ˜В˜М˚ı ‰ВЩВНЪУ‚ М‡ ФУ‚В ıМУТЪЛ ‚ ЫТОУ‚Лflı ЛУММУ„У У·ОЫ˜ВМЛfl

nÚ‰j = n j = 0(1 + βj),

(11)

ЪУ ВТЪ¸ ˜ВП ·УО¸¯В ФОУЪМУТЪ¸ ЪУН‡ ЛУМУ‚ j, ФУТЪЫФ‡- ˛˘Лı М‡ ФУ‰ОУКНЫ, ЪВП ·УО¸¯В ЪУ˜В˜М˚ı ‰ВЩВНЪУ‚ У· ‡БЫВЪТfl.

нУ˜В˜М˚В ‰ВЩВНЪ˚ У· ‡БЫ˛ЪТfl Ф‡ ‡ПЛ (Ф‡ ˚ о ВМНВОfl) – ПВК‰УЫБВО¸М˚И ‡ЪУП (‡ЪУП, ‚˚·ЛЪ˚И ЛБ Т‚УВ„У ЫБО‡ ‚ ПВК‰УЫБОЛВ) Л УТЪ‡‚¯‡flТfl М‡ В„У ПВТЪВ ‚‡Н‡МТЛfl. й˜В‚Л‰МУ, ˜ЪУ У· ‡БУ‚‡МЛВ Ъ‡НЛı ‰ВЩВНЪУ‚ ‰УОКМУ ·˚Ъ¸ Ф УФУ ˆЛУМ‡О¸МУ j.

й‰М‡НУ Л‰ВЪ Л У· ‡ЪМ˚И Ф УˆВТТ – ПВК‰УЫБВО¸- М˚И ‡ЪУП Б‡МЛП‡ВЪ ‚‡Н‡МТЛ˛, Ф УЛТıУ‰ЛЪ ‚УТТЪ‡- МУ‚ОВМЛВ ФУ‚В ıМУТЪЛ. щЪУЪ Ф УˆВТТ М‡Б˚‚‡ВЪТfl УЪКЛ„УП ЪУ˜В˜М˚ı ‰ВЩВНЪУ‚. йЪКЛ„ ‡‰Л‡ˆЛУММ˚ı

 

 

 

 

ЙмлЦЗД е.Е. айззДь лнаемгьсаь З икйсЦллДп йЕкДбйЗДзаь нйздап игЦзйд зД ийЗЦкпзйлна нЗЦкСйЙй нЦгД

109

 

 

 

 

1,0

 

 

 

 

(0)

0,8

 

 

 

1

 

 

 

 

Í

 

 

 

 

 

(j)/R

 

 

 

 

 

Í

 

 

 

 

 

R

0,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ФУЪУН

0,4

 

 

 

 

дЛЪЛ˜ВТНЛИ

 

 

 

 

0,2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

0

10

20

30

40

 

 

 

иОУЪМУТЪ¸ ЪУН‡ j, ÏÍА

 

êËÒ. 4. л ‡‚МВМЛВ ˝НТФВ ЛПВМЪ‡О¸М˚ı ‰‡ММ˚ı (ЪУ˜НЛ) Т ЪВУ ВЪЛ˜ВТНЛПЛ ‡Т˜ВЪ‡ПЛ (Н Л‚˚В 1 Ë 2) ‰Оfl НУМ‰ВМТ‡ˆЛЛ Zn М‡ ФУ‚В ıМУТЪ¸ Cu ФУ‰ОУКНЛ, У·ОЫ˜‡ВПУИ ЛУМ‡ПЛ ‡ „УМ‡ Т ˝МВ „ЛВИ Ö = = 280 ˝З. нВУ ВЪЛ˜ВТНЛИ ‡Т˜ВЪ RÍ (j)/RÍ (0) ‰Îfl

А = 0,02 ÏÍA−1 2, β = 25 ÏÍА−1 Í˝Ç−1 ÒÏ2 (1) Ë А = 0, β = 25 ÏÍА−1 Í˝Ç−1 ÒÏ2 (2)

ЪУ˜В˜М˚ı ‰ВЩВНЪУ‚ ТМЛК‡ВЪ Лı НУМˆВМЪ ‡ˆЛ˛ Л У·ЫТОУ‚ОЛ‚‡ВЪ ‚ ТЪ‡ˆЛУМ‡ МУП ТОЫ˜‡В Б‡‚ЛТЛПУТЪ¸ (11) ‚ ‚Л‰В НУ Мfl Н‚‡‰ ‡ЪМУ„У ЛБ j. дУ˝ЩЩЛˆЛВМЪ β ‚НО˛˜‡ВЪ М‡˜‡О¸МЫ˛ НУМˆВМЪ ‡ˆЛ˛ ЪУ˜В˜М˚ı ‰В- ЩВНЪУ‚ n0 (‰У У·ОЫ˜ВМЛfl), ‚˚ıУ‰ ‰ВЩВНЪУ‚ М‡ У‰ЛМ ЛУМ k1(E) Ë ÍÓ˝ÙÙˈËÂÌÚ k2 ÂÍÓÏ·Ë̇ˆËË ÏÂʉÓ- ÛÁÂθÌ˚ı ‡ÚÓÏÓ‚ Ë ‚‡Í‡ÌÒËÈ:

β1

=--------------.

n20k1k2

д‡Н ·˚ОУ ФУН‡Б‡МУ ‚˚¯В, М‡ ФУ‚В ıМУТЪЛ Т ‰В- ЩВНЪ‡ПЛ ТМЛК‡ВЪТfl ˝МВ „ВЪЛ˜ВТНЛИ ·‡ ¸В Б‡ У‰˚- ¯ВУ· ‡БУ‚‡МЛfl. дУПФОВНТ ‡‰‡ЪУП–‚‡Н‡МТЛfl УН‡- Б˚‚‡ВЪТfl ТЪУО¸ ЫТЪУИ˜Л‚˚П, ˜ЪУ ПУКВЪ ·˚Ъ¸‡ТТПУЪ ВМ Н‡Н Б‡Н ЛЪЛ˜ВТНЛИ Б‡ У‰˚¯ МУ‚УИ Щ‡- Б˚. аМ˚ПЛ ТОУ‚‡ПЛ, ‡БПВ Н ЛЪЛ˜ВТНУ„У Б‡ У‰˚- ¯‡ М‡ ЪУ˜В˜МУП ‰ВЩВНЪВ ‡‚ВМ МЫО˛. З‡Н‡МТЛЛ ТЪ‡- МУ‚flЪТfl МВФУТ В‰ТЪ‚ВММУ ˆВМЪ ‡ПЛ НУМ‰ВМТ‡ˆЛЛ (М‡ Л‰В‡О¸МУИ ФУ‚В ıМУТЪЛ ˆВМЪ ‡ПЛ НУМ‰ВМТ‡ˆЛЛ ·˚ОЛ Н ЛЪЛ˜ВТНЛВ Б‡ У‰˚¯Л). н‡НЛП У· ‡БУП, ‚ ‰У- Н ЛЪЛ˜ВТНЛı ЫТОУ‚Лflı, ЪУ ВТЪ¸ Ф Л R < RÍp , НУ„‰‡ М‡В„ЫОfl МУИ ФУ‚В ıМУТЪЛ Б‡ У‰˚¯ВИ МВ У· ‡БЫВЪТfl, ‚ ЫТОУ‚Лflı ЛУММУ„У У·ОЫ˜ВМЛfl УМЛ ·Ы‰ЫЪ ‚УБМЛН‡Ъ¸ М‡ ЪУ˜В˜М˚ı ‰ВЩВНЪ‡ı, Л„ ‡˛˘Лı УО¸ Н ЛЪЛ˜ВТНЛı Б‡ У‰˚¯ВИ, НУМˆВМЪ ‡ˆЛfl НУЪУ ˚ı, Ъ‡НЛП У· ‡- БУП,

n*(rÍ ) = nÚ‰ = n0(1 + βj).

(12)

лУ„О‡ТМУ (9), Н ЛЪЛ˜ВТНЛИ ФУЪУН ‚ ЫТОУ‚Лflı ЛУММУ„У У·ОЫ˜ВМЛfl

 

 

j

 

 

 

B

 

,

(13)

 

 

RÍ

= ----------------------------

 

 

 

 

n0(1 +

βj)

 

 

„‰Â B = (τΓ)

1

= z

1

exp

%Ï %

. ç‡ ËÒ. 4 Í Ë‚‡fl 2

 

 

 

------------------

 

 

 

 

 

 

 

kT

 

УЪ ‡К‡ВЪ ЪВУ ВЪЛ˜ВТНЫ˛ Б‡‚ЛТЛПУТЪ¸ (13) ‚ Т ‡‚МВМЛЛ Т ˝НТФВ ЛПВМЪ‡О¸М˚П ВБЫО¸Ъ‡ЪУП (ЪУ˜НЛ). й˜В- ‚Л‰МУ, ˜ЪУ ЪВУ ВЪЛ˜ВТН‡fl Б‡‚ЛТЛПУТЪ¸ (13) ıУ У¯У УФЛТ˚‚‡ВЪ ˝НТФВ ЛПВМЪ‡О¸МЫ˛ ‚ У·О‡ТЪЛ П‡О˚ı j.

щЪУЪ ВБЫО¸Ъ‡Ъ ‚ Т‚УВ ‚ ВПfl, НУ„‰‡ ¯О‡ ‰ЛТНЫТТЛfl У Ф Л У‰В ˆВМЪ У‚ НУМ‰ВМТ‡ˆЛЛ М‡ ФУ‚В ıМУТЪЛ, ФУТОЫКЛО ‰УН‡Б‡ЪВО¸ТЪ‚УП НУМˆВФˆЛЛ “ЪУ˜В˜- М˚В ‰ВЩВНЪ˚ – ˆВМЪ ˚ НУМ‰ВМТ‡ˆЛЛ”.

н‡Н Н‡Н Н ЛЪЛ˜ВТНЛИ ФУЪУН ‚ ЫТОУ‚Лflı У·ОЫ˜В- МЛfl RÍj ПВМ¸¯В Ъ‡НУ‚У„У Ф Л УЪТЫЪТЪ‚ЛЛ У·ОЫ˜В- МЛfl, ЪУ ˝ЪУ УБМ‡˜‡ВЪ ‚УБПУКМУТЪ¸ ОУН‡ОЛБУ‚‡Ъ¸ Ф УˆВТТ НУМ‰ВМТ‡ˆЛЛ ‚ У·ОЫ˜‡ВПУИ ЛУМ‡ПЛ У·О‡ТЪЛ ФУ‚В ıМУТЪЛ, ВТОЛ Ф У‚У‰ЛЪ¸ Ф УˆВТТ НУМ‰ВМТ‡ˆЛЛ ‚ ЫТОУ‚Лflı, НУ„‰‡ RÍj < RÍj = 0 . иОВМН‡ ·Ы‰ВЪ ‡ТЪЛ ОЛ¯¸ М‡ У·ОЫ˜‡ВПУП ЛУМ‡ПЛ Ы˜‡ТЪНВ. щЪУ, ‚ ˜‡ТЪМУТЪЛ, УЪН ˚‚‡ВЪ ‚УБПУКМУТЪ¸ ·ВБП‡ТУ˜МУ„У ТФУТУ·‡ ТУБ‰‡МЛfl ЛТЫМН‡ ПЛН УТıВП М‡ УТМУ‚В ЛТФУО¸БУ‚‡- МЛfl ФУЪУНУ‚ ЛУМУ‚ ЛМВ ЪМУ„У „‡Б‡, ‚‚У‰ЛП˚ı ‚ Ф У- ˆВТТ НУМ‰ВМТ‡ˆЛЛ. еЛМЛП‡О¸М˚И ЪУФУОУ„Л˜ВТНЛИ‡БПВ ·Ы‰ВЪ УФ В‰ВОflЪ¸Тfl ТЪВФВМ¸˛ ЩУНЫТЛ У‚НЛ ЛУММУ„У ФЫ˜Н‡.

Ç ÒÓÓÚ‚ÂÚÒÚ‚ËË Ò (7) ÒÍÓ ÓÒÚ¸ Ó· ‡ÁÓ‚‡ÌËfl Á‡ Ó- ‰˚¯ÂÈ JÁj ‚ ЫТОУ‚Лflı ЛУММУ„У У·ОЫ˜ВМЛfl

JÁj = nÚ‰j (1 + βj

(14)

‚ÓÁ ‡ÒÚ‡ÂÚ Ô ÓÔÓ ˆËÓ̇θÌÓ j(

βj @ 1) . Ç ˝ÚÓÏ

ТП˚ТОВ „У‚У flЪ У ЛУММУИ ТЪЛПЫОflˆЛЛ Ф УˆВТТ‡ Б‡-У‰˚¯ВУ· ‡БУ‚‡МЛfl. м‚ВОЛ˜ВМЛВ JÁ Ф Л‚У‰ЛЪ Н ЪУПЫ, ˜ЪУ ФОВМН‡ У‰МУ‚ ВПВММУ ‡ТЪВЪ ·УО¸¯ЛП ˜ЛТОУП УТЪ У‚НУ‚. щЪУ ЫПВМ¸¯‡ВЪ ВВ БВ МЛТЪУТЪ¸, Ы‚ВОЛ˜Л‚‡ВЪ У‰МУ У‰МУТЪ¸ Л ТФОУ¯МУТЪ¸ М‡ П‡ОУИ ЪУО˘ЛМВ, ТУ‚В ¯ВМТЪ‚ЫВЪТfl ТЪ ЫНЪЫ ‡ ФОВМНЛ.

щЩЩВНЪ “ ‡‰Л‡ˆЛУММУИ Ъ flТНЛ”

йФЛТ‡ММ˚И ‚˚¯В ˝ЩЩВНЪ ТМЛКВМЛfl Н ЛЪЛ˜ВТНУ„У ФУЪУН‡ НУМ‰ВМТ‡ˆЛЛ ‚ ЫТОУ‚Лflı ЛУММУ„У У·ОЫ- ˜ВМЛfl (13) ЛПВВЪ ПВТЪУ ОЛ¯¸ ‚ У·О‡ТЪЛ П‡О˚ı ‚ВОЛ- ˜ЛМ ФОУЪМУТЪЛ ЛУММУ„У ЪУН‡, М‡Ф ЛПВ ‚ ТОЫ˜‡В ФУ‚В ıМУТЪЛ ПВ‰Л Л ЛУМУ‚ ‡ „УМ‡ ( ЛТ. 3) М‡·О˛‰‡- ВЪТfl Ф Л j # 20 ÏÍA/ÒÏ2. è Ë j = 20 ÏÍA/ÒÏ2 ‚Â΢Ë-

̇ RÍj ‰УТЪЛ„‡ВЪ ПЛМЛП‡О¸МУ„У БМ‡˜ВМЛfl Л Ф Л j > > 20 ÏÍA/ÒÏ2 ̇˜Ë̇ÂÚ ‚ÓÁ ‡ÒÚ‡Ú¸ Ò j, Ú‡Í ˜ÚÓ Ô Ë j = = 40 ÏÍА/ÒÏ2 Ó̇ ÒÚ‡ÌÓ‚ËÚÒfl ‡‚ÌÓÈ ‚Â΢ËÌ RÍ Ф Л УЪТЫЪТЪ‚ЛЛ У·ОЫ˜ВМЛfl (j = 0), ‡ Á‡ÚÂÏ ·˚ÒÚ Ó Ô Â‚ÓÒıÓ‰ËÚ ÂÂ. ÖÒÎË Ô ÓËÁ‚Ó‰ËÚ¸ ÍÓ̉ÂÌÒ‡ˆË˛ Ô Ë Ó·ÎÛ˜ÂÌËË ËÓ̇ÏË Ò j > 40 ÏÍА/ÒÏ2, ЪУ НУМ‰ВМ- Т‡ˆЛfl ‚В˘ВТЪ‚‡ ·Ы‰ВЪ ЛПВЪ¸ ПВТЪУ ЪУО¸НУ ‚ МВУ·ОЫ- ˜‡ВПУИ ЛУМ‡ПЛ У·О‡ТЪЛ. п‡ ‡НЪВ Б‡‚ЛТЛПУТЪЛ R(j)

110

лйкйлйЗлдав йЕкДбйЗДнЦгъзхв ЬмкзДг, ‹10, 1998

Ô Ë ·Óθ¯Ëı j У·ЫТОУ‚ОВМ В˘В У‰МЛП ˝ЩЩВНЪУП ЛУММУ„У У·ОЫ˜ВМЛfl ФУ‚В ıМУТЪЛ.

ЗБ‡ЛПУ‰ВИТЪ‚ЛВ ЛУМУ‚ Т ФУ‚В ıМУТЪ¸˛ М‡ fl‰Ы Т У· ‡БУ‚‡МЛВП ЫТЪУИ˜Л‚˚ı ‡‰Л‡ˆЛУММ˚ı ‰ВЩВНЪУ‚ ТУФ У‚УК‰‡ВЪТfl ˝ПЛТТЛВИ ЩУМУМУ‚ – ПВ‰ОВММУ Б‡- ЪЫı‡˛˘Лı Т ‡ТТЪУflМЛВП Ф У‰УО¸М˚ı ‚УОМ ( ‡‰Л‡- ˆЛУММ‡fl Ъ flТН‡). и Л˜ВП ·УО¸¯‡fl ˜‡ТЪ¸ ˝МВ „ЛЛ ЛУМ‡ Л‰ВЪ ЛПВММУ М‡ ‚УБ·ЫК‰ВМЛВ ЩУМУМУ‚. оУМУ- М˚ У· ‡БЫ˛ЪТfl, ‚ ˜‡ТЪМУТЪЛ, Л Ф Л УК‰ВМЛЛ Л ТıОУФ˚‚‡МЛЛ МВЫТЪУИ˜Л‚˚ı Щ ВМНВОВ‚ТНЛı Ф‡ . и Л МЛБНУИ ˝МВ „ЛЛ ЛУМУ‚ ЩУМУМ˚ НУМˆВМЪ Л Ы- ˛ЪТfl ‚·ОЛБЛ ФУ‚В ıМУТЪЛ, ЪУ ВТЪ¸ Ъ‡П, „‰В УМЛ У· ‡- БЫ˛ЪТfl. уЛТОУ ФУ УК‰‡ВП˚ı ЛУМУП ЩУМУМУ‚ ПУКМУ УˆВМЛЪ¸ УЪМУ¯ВМЛВП ‚ВОЛ˜ЛМ˚ ˝МВ „ЛЛ ЛУМ‡ Ö Н Т В‰МВИ ˝МВ „ЛЛ ЩУМУМ‡ %Ù . н‡НЛП У· ‡БУП, ‰Оfl ТЪ‡ˆЛУМ‡ МУИ НУМˆВМЪ ‡ˆЛЛ ЩУМУМУ‚ М‡ У·ОЫ˜‡В- ПУИ ЛУМ‡ПЛ ФУ‚В ıМУТЪЛ ФУОЫ˜‡ВП

NÙ = jNτÙ ,

„‰Â j – ФОУЪМУТЪ¸ ЛУММУ„У ЪУН‡, N– ˜ЛТОУ ЩУМУМУ‚, ФУ УК‰‡ВП˚ı У‰МЛП ЛУМУП, τÙ – ‚ ВПfl КЛБМЛ ЩУМУМ‡.

нУ˜В˜М˚В ‰ВЩВНЪ˚ fl‚Оfl˛ЪТfl ˆВМЪ ‡ПЛ ‡ТТВflМЛfl ЩУМУМУ‚. и Л ˝ЪУП ‚ У·О‡ТЪЛ ‰ВЩВНЪ‡ ‚УБ·ЫК- ‰‡˛ЪТfl ОУН‡О¸М˚В НУОВ·‡МЛfl, ‡ПФОЛЪЫ‰‡ НУЪУ ˚ı ˝НТФУМВМˆЛ‡О¸МУ Ы·˚‚‡ВЪ ФУ ПВ В Ы‰‡ОВМЛfl УЪ ‰В- ЩВНЪ‡. З ВПfl КЛБМЛ ‡‰‡ЪУП‡ М‡ ЪУ˜В˜МУП ‰ВЩВНЪВ ТУН ‡˘‡ВЪТfl ‚ ТУУЪ‚ВЪТЪ‚ЛЛ Т (2) ‚ Т‚flБЛ Т Ы‚ВОЛ- ˜ВМЛВП ˜‡ТЪУЪ˚ ФУФ˚ЪУН ‰ВТУ ·ˆЛЛ ‡‰‡ЪУП‡ М‡ ЪУ˜В˜МУП ‰ВЩВНЪВ: ν NÙ . нУ˜В˜М˚В ‰ВЩВНЪ˚ Т “‡‰ТУ ·Л У‚‡ММ˚ПЛ ЩУМУМ‡ПЛ” ФВ ВТЪ‡˛Ъ ·˚Ъ¸ ˝ЩЩВНЪЛ‚М˚ПЛ ˆВМЪ ‡ПЛ НУМ‰ВМТ‡ˆЛЛ.

ЗВ УflЪМУТЪ¸ ‡ТТВflМЛfl ЩУМУМ‡ М‡ ЪУ˜В˜МУП ‰В- ЩВНЪВ W Ф УФУ ˆЛУМ‡О¸М‡ ‰ОЛМВ Т‚У·У‰МУ„У Ф У- ·В„‡ ЩУМУМ‡ υÙτÙ Л ФОУЪМУТЪЛ ЪУ˜В˜М˚ı ‰ВЩВНЪУ‚

nÚ‰ :

W υÙτÙnÚ‰ ,

„‰Â υÙ – ТНУ УТЪ¸ ЩУМУМ‡. дУМˆВМЪ ‡ˆЛfl nÚ‰ ЪУ˜В˜- М˚ı ‰ВЩВНЪУ‚, ЫЪ ‡ЪЛ‚¯Лı ‡НЪЛ‚МУТЪ¸, ‡‚М‡ НУМˆВМЪ ‡ˆЛЛ ЩУМУМУ‚ NÙ , ЫПМУКВММУИ М‡ ‚В УflЪМУТЪ¸ Лı Б‡ı‚‡Ъ‡ ЪУ˜В˜М˚ПЛ ‰ВЩВНЪ‡ПЛ:

nÚ‰ = WNÙ ,

Ë ÒÓÓÚ‚ÂÚÒÚ‚ÂÌÌÓ ÍÓ̈ÂÌÚ ‡ˆËfl ‡ÍÚË‚Ì˚ı ˆÂÌÚ Ó‚ ÍÓ̉ÂÌÒ‡ˆËË

n˝ÙÙ = nÚ‰ WNÙ = nÚ‰(1 − AjE), „‰Â A υÙ τ2Ù /%Ù .

н‡НЛП У· ‡БУП, ФУОЫ˜‡ВП ЫЪУ˜МВММЫ˛ Б‡‚ЛТЛПУТЪ¸ RÍ (j, E) ‚ ‚ˉÂ

1

RÍ = -----------------------------------------------,

(1 + βj)(1 AjE)

ÍÓÚÓ ‡fl ÔÓ͇Á‡Ì‡ ̇ ËÒ. 4 (Í Ë‚‡fl 1) ‚ Т ‡‚МВМЛЛ Т ˝НТФВ ЛПВМЪ‡О¸М˚ПЛ ‰‡ММ˚ПЛ (ЪУ˜НЛ).

айззДь лнаемгьсаь зД ийЗЦкпзйлна еЦнДггйЗ а СащгЦднкадйЗ

З‡КМЫ˛ УО¸ ‚ Ф УˆВТТВ ЛУММУИ ТЪЛПЫОflˆЛЛ Л„-‡ВЪ Ъ‡НКВ ˝МВ „Лfl ЛУМУ‚ Ö, УФ В‰ВОfl˛˘‡fl НУОЛ˜В- ТЪ‚У ‰ВЩВНЪУ‚ k1 Л ЩУМУМУ‚ N, ФУ УК‰‡ВП˚ı У‰- МЛП ЛУМУП. СОfl ‡БОЛ˜МУ„У У‰‡ Ъ‚В ‰˚ı ЪВО Б‡‚ЛТЛПУТЪ¸ k1(Ö) ПУКВЪ ТЫ˘ВТЪ‚ВММУ УЪОЛ˜‡Ъ¸Тfl, ˜ЪУ УФ В‰ВОflВЪТfl ПВı‡МЛБПУП ‰ВЩВНЪУУ· ‡БУ‚‡МЛfl. мТНУ ВММ˚В ЛУМ˚ fl‚Оfl˛ЪТfl МУТЛЪВОflПЛ НЛМВЪЛ˜В- ТНУИ Л ФУЪВМˆЛ‡О¸МУИ (˝МВ „ЛЛ ЛУМЛБ‡ˆЛЛ) ˝МВ - „ЛЛ. йМЛ ПУ„ЫЪ ‚Б‡ЛПУ‰ВИТЪ‚У‚‡Ъ¸ Т ‡ЪУП‡ПЛ ФУ‰- ОУКНЛ Л НУМ‰ВМТ‡Ъ‡ ФУ ЫФ Ы„УПЫ Л МВЫФ Ы„УПЫ ПВı‡МЛБП‡П.

мФ Ы„УВ ‚Б‡ЛПУ‰ВИТЪ‚ЛВ ЛУМУ‚ Т ‡ЪУП‡ПЛ Ф УЛТıУ‰ЛЪ ФУ Б‡НУМ‡П ‚Б‡ЛПУ‰ВИТЪ‚Лfl КВТЪНЛı ¯‡ У‚. З Ф УˆВТТВ ЫФ Ы„У„У ЛУММУ-‡ЪУПМУ„У ‚Б‡ЛПУ‰ВИТЪ‚Лfl ‡ЪУП‡П ФУ‰ОУКНЛ Л НУМ‰ВМТ‡Ъ‡ ФВ В‰‡ВЪТfl НЛМВЪЛ- ˜ВТН‡fl ˝МВ „Лfl ЛУМУ‚, ˜ЪУ Ф Л‚У‰ЛЪ Н ‚УБ·ЫК‰В- МЛ˛ НУОВ·‡ЪВО¸М˚ı ТЪВФВМВИ Т‚У·У‰˚ ФУ‚В ıМУТЪЛ (˝ПЛТТЛЛ ЩУМУМУ‚), ‡ ‚ ‡НЪ‡ı ФВ В‰‡˜Л ˝МВ „ЛЛ, Ф В‚˚¯‡˛˘ВИ ‚ВОЛ˜ЛМЫ ФУ У„‡ ТПВ˘ВМЛfl ‡ЪУПУ‚, – Ъ‡НКВ Н У· ‡БУ‚‡МЛ˛ ‰ВЩВНЪУ‚ (Ф‡ о ВМНВОfl), Н‡Б‚ЛЪЛ˛ Н‡ТН‡‰У‚ ТПВ˘ВМЛfl.

и Л МВЫФ Ы„УП ‚Б‡ЛПУ‰ВИТЪ‚ЛЛ ФУЪВМˆЛ‡О¸М‡fl Л НЛМВЪЛ˜ВТН‡fl ˝МВ „Лfl ЛУМУ‚ ФВ В‰‡ВЪТfl МВФУТ-В‰ТЪ‚ВММУ ˝ОВНЪ УМ‡П ФУ‚В ıМУТЪЛ. щЪУ Ф Л‚У‰ЛЪ Н ‚УБ·ЫК‰ВМЛ˛ Л ЛУМЛБ‡ˆЛЛ ‡ЪУПУ‚ ФУ‚В ıМУТЪЛ Л Ъ‡НКВ ПУКВЪ ЛПВЪ¸ ТОВ‰ТЪ‚ЛВП ‡БОЛ˜МУ„У У‰‡ ‡ЪУПМ˚В ФВ ВТЪ УИНЛ, ‚ ЪУП ˜ЛТОВ У· ‡БУ‚‡МЛВ Ф‡ о ВМНВОfl.

ÇПВЪ‡ОО‡ı У· ‡БУ‚‡МЛВ ‰ВЩВНЪУ‚ Т Ы˜‡ТЪЛВП МВЫФ Ы„Лı Ф УˆВТТУ‚ МВ В‡ОЛБЫВЪТfl. щЪУ Т‚flБ‡МУ Т

ЪВП, ˜ЪУ ‚ ВПfl КЛБМЛ ЛУМЛБЛ У‚‡ММУ„У (Б‡ flКВММУ„У ТУТЪУflМЛfl) ‡ЪУП‡ П‡ОУ (τ = 10−17 Т) ‚ Т‚flБЛ Т МВИЪ ‡ОЛБ‡ˆЛВИ В„У ˝ОВНЪ УМ‡ПЛ Ф У‚У‰ЛПУТЪЛ, ‚

ЪУ ‚ ВПfl Н‡Н ‰Оfl ‡ЪУПМУИ ФВ ВТЪ УИНЛ (ТПВ˘ВМЛfl ‡ЪУП‡ ‚ ПВК‰УЫБОЛВ) Ъ В·ЫВЪТfl ‚ ВПfl ~10−13–10−12 Ò.

Ç‰Л˝ОВНЪ ЛН‡ı ‚‡КМЫ˛ УО¸ М‡ fl‰Ы Т Ф УˆВТТ‡- ПЛ ЫФ Ы„У„У ‚Б‡ЛПУ‰ВИТЪ‚Лfl ПУ„ЫЪ Л„ ‡Ъ¸ МВЫФ Ы- „ЛВ Ф УˆВТТ˚ У· ‡БУ‚‡МЛfl ‰ВЩВНЪУ‚.

аУММ‡fl ТЪЛПЫОflˆЛfl Ф УˆВТТУ‚ М‡ ФУ‚В ıМУТЪЛ ПВЪ‡ООУ‚

è Ë ÛÔ Û„ÓÏ ‚Á‡ËÏÓ‰ÂÈÒÚ‚ËË ËÓÌÓ‚ Ò ÔÓ‚Â ıÌÓ-

E

ÒÚ¸˛ k1 = -------- , „‰Â Ög – ˝Ì „Ëfl Ó· ‡ÁÓ‚‡ÌËfl Ô‡ ˚ 2Eg

‰ВЩВНЪУ‚. а ЪУ„‰‡ ‰Оfl НУМˆВМЪ ‡ˆЛЛ ˆВМЪ У‚ НУМ- ‰ВМТ‡ˆЛЛ ФУОЫ˜‡ВП

nÚ‰ = n0(1 + γjE)(1 AjE) , „‰Â γ =

1

,

2----n---02--k---2---E----g

 

 

Л ТУУЪ‚ВЪТЪ‚ВММУ ТНУ УТЪ¸ Б‡ У‰˚¯ВУ· ‡БУ‚‡МЛfl М‡ ФУ‚В ıМУТЪЛ ПВЪ‡ООУ‚

JÁ (1 + γjE)(1 AjE).

(15)

 

 

 

 

ЙмлЦЗД е.Е. айззДь лнаемгьсаь З икйсЦллДп йЕкДбйЗДзаь нйздап игЦзйд зД ийЗЦкпзйлна нЗЦкСйЙй нЦгД

111

 

 

 

лОВ‰У‚‡ЪВО¸МУ, ЫФ ‡‚ОflЪ¸ Ф УˆВТТУП Б‡ УК‰В- МЛfl НУМ‰ВМТ‡Ъ‡, ‡ ЪВП Т‡П˚П ТЪ ЫНЪЫ УИ Л Т‚УИТЪ- ‚‡ПЛ У· ‡БЫ˛˘ВИТfl ФОВМНЛ М‡ ФУ‚В ıМУТЪЛ ПВЪ‡О- О‡ ПУКМУ ‚ У‰ЛМ‡НУ‚УИ ПВ В ЛБПВМflfl ОЛ·У ФОУЪМУТЪ¸ ЪУН‡ j ЛУММУ„У У·ОЫ˜ВМЛfl, ОЛ·У ˝МВ „ЛЛ ЛУМУ‚ Ö. З Б‡НУМУПВ МУТЪЛ (15) j Ë Ö – ‡‚МУТЛО¸- М˚В Ф‡ ‡ПВЪ ˚.

аУММ‡fl ТЪЛПЫОflˆЛfl Ф УˆВТТУ‚ М‡ ФУ‚В ıМУТЪЛ ‰Л˝ОВНЪ ЛНУ‚

з‡ ЛТ. 5 ФУН‡Б‡МУ, Н‡Н ЛБПВМflВЪТfl JÁ М‡ ФУ‚В ı- МУТЪЛ ЛУММ˚ı (NaCl, LiF, KJ, …) Л ЛУММУ-НУ‚‡ОВМЪ- М˚ı Н ЛТЪ‡ООУ‚ (Al2O3 , SiO2 , SrO, …) ‚ ЫТОУ‚Лflı ЛУММУ„У У·ОЫ˜ВМЛfl ‚ Б‡‚ЛТЛПУТЪЛ УЪ ˝МВ „ЛЛ ЛУМУ‚

‡ „УМ‡. С‡ММ˚В УЪМУТflЪТfl Н НУМ‰ВМТ‡ˆЛЛ БУОУЪ‡ М‡ ФУ‚В ıМУТЪЛ NaCl. З У·˘ВП ТОЫ˜‡В JÁ(Ö) – ТЫ˘ВТЪ- ‚ВММУ МВПУМУЪУММ‡fl Н Л‚‡fl Т ВБНЛПЛ П‡НТЛПЫП‡- ПЛ ‚ ЫБНЛı ЛМЪВ ‚‡О‡ı ˝МВ „ЛЛ ЛУМУ‚. н‡НУИ ı‡ ‡Н- ЪВ Б‡‚ЛТЛПУТЪЛ JÁ(Ö) УЪ ‡К‡ВЪ ‚НО‡‰ МВЫФ Ы„Лı Ф УˆВТТУ‚, ‡ ЛПВММУ Ф УˆВТТ‡ ВБУМ‡МТМУИ ФВ ВБ‡-fl‰НЛ ЛУМУ‚ Ar+ М‡ УЪ Лˆ‡ЪВО¸М˚ı ЛУМ‡ı ФУ‚В ıМУТЪЛ (Cl), НУЪУ ˚И ‚ ˝ЪУП ТОЫ˜‡В fl‚ОflВЪТfl УФ В‰ВОfl- ˛˘ЛП Л ТУТЪУЛЪ ‚ ЪУП, ˜ЪУ ˝ОВНЪ УМ Т ЛУМ‡ ClФВ ВıУ‰ЛЪ М‡ Т‚У·У‰М˚И ЛБУ˝МВ „ВЪЛ˜ВТНЛИ Ы У- ‚ВМ¸ (Ы У‚ВМ¸ ‡‚МУИ ˝МВ „ЛЛ) ЛУМ‡ Ar+. Ç ÂÁÛθڇ- Ú ËÓÌ Ar+ МВИЪ ‡ОЛБЫВЪТfl, ‡ УЪ Лˆ‡ЪВО¸М˚И ЛУМ ФУ‚В ıМУТЪЛ (Cl) ЫЪ ‡˜Л‚‡ВЪ ˝ОВНЪ УМ, Т‚flБ˚‚‡˛- ˘ЛИ В„У Т УН ЫК‡˛˘ЛПЛ ФУОУКЛЪВО¸М˚ПЛ ЛУМ‡ПЛ (Na+). щЪУ Ф Л‚У‰ЛЪ Н ВБНУПЫ ТМЛКВМЛ˛ ˝МВ „ЛЛ ‰ВЩВНЪУУ· ‡БУ‚‡МЛfl Ög – ФУ‰ФУ У„У‚УВ ‰ВЩВНЪУУ·-‡БУ‚‡МЛВ – Л ‚УБ ‡ТЪ‡МЛ˛ k1 = E/Eg .

ЗВ УflЪМУТЪ¸ ФВ ВБ‡ fl‰НЛ МВПУМУЪУММУ ЛБПВМflВЪТfl (УТˆЛООЛ ЫВЪ) ‚ Б‡‚ЛТЛПУТЪЛ УЪ ˝МВ „ЛЛ ЛУ- М‡ Ar+. д Ъ‡НУПЫ ‚˚‚У‰Ы Ф Л‚У‰ЛЪ ЪВУ ВЪЛ˜ВТНЛИ ‡М‡ОЛБ.

Á‡Ó‰˚¯ÂÈ

J3j

J3o

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ó·‡ÁÓ‚‡ÌËfl

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

лНУУТЪ¸

6

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

300

1000

 

2000

 

 

 

 

 

EAr+

 

 

 

 

êËÒ. 5. ᇂЛТЛПУТЪ¸ ТНУ УТЪЛ У· ‡БУ‚‡МЛfl Б‡ У-

 

‰˚¯ВИ БУОУЪ‡ М‡ ФУ‚В ıМУТЪЛ NaCl ‚ Б‡‚ЛТЛПУТЪЛ

 

УЪ ˝МВ „ЛЛ ЛУММУ„У У·ОЫ˜ВМЛfl E

Ar

+ . R = 30 A/ÏËÌ,

 

j = 3 1013 ËÓÌ/ÒÏ2 Ò, í = 180°ë

 

 

и УˆВТТ ФВ ВБ‡ fl‰НЛ ПУКМУ Ф В‰ТЪ‡‚ЛЪ¸ Н‡Н УТˆЛООflˆЛЛ ˝ОВНЪ УМ‡ ПВК‰Ы ЛУМ‡ПЛ Ar+ Ë Cl‚ ЪВ- ˜ВМЛВ ‚ ВПВМЛ Лı ‚Б‡ЛПУ‰ВИТЪ‚Лfl (ФУ‰ОВЪ‡ Л УЪОВЪ‡ ЛУМ‡ Ar+), НУМВ˜М˚И ВБЫО¸Ъ‡Ъ НУЪУ У„У Б‡‚ЛТЛЪ УЪ ТУУЪМУ¯ВМЛfl ‚ ВПВМЛ ‚Б‡ЛПУ‰ВИТЪ‚Лfl Л ФВ ЛУ‰‡ ˝ОВНЪ УММ˚ı УТˆЛООflˆЛИ. З ВПfl КВ ‚Б‡ЛПУ‰ВИТЪ- ‚Лfl Ar+–Cl УФ В‰ВОflВЪТfl ˝МВ „ЛВИ ЛУМ‡ Ф Л ФУ‰ОВЪВ Н ФУ‚В ıМУТЪЛ, ˜ЪУ Л ФУ УК‰‡ВЪ УТˆЛООЛ Ы˛˘Ы˛ Б‡‚ЛТЛПУТЪ¸ ‚В УflЪМУТЪЛ ВБУМ‡МТМУИ ФВ ВБ‡ fl‰- НЛ, ЪВП Т‡П˚П Л ‰ВЩВНЪУУ· ‡БУ‚‡МЛfl УЪ ˝МВ „ЛЛ ЛУМУ‚ Ar+.

бДдгыуЦзаЦ

аТТОВ‰У‚‡МЛВ ЛУММУИ ТЪЛПЫОflˆЛЛ ФУБ‚УОflВЪ „ОЫ·КВ Л ‚ТВТЪУ УММВ ФУМflЪ¸ Ф УˆВТТ ЩУ ПЛ У‚‡- МЛfl ЪУМНЛı ФОВМУН М‡ ФУ‚В ıМУТЪЛ Ъ‚В ‰У„У ЪВО‡,‡Т¯Л flВЪ Ф В‰ТЪ‡‚ОВМЛfl У ПВı‡МЛБПВ НУМ‰ВМТ‡- ˆЛЛ, У·М‡К‡fl УО¸ ЪУ˜В˜М˚ı ‰ВЩВНЪУ‚ ФУ‚В ıМУТЪЛ ‚ ˝ЪУП Ф УˆВТТВ.

д УПВ ЪУ„У, ЛТТОВ‰У‚‡МЛВ ˝ЪУ„У fl‚ОВМЛfl ‚‡КМУ ‰Оfl Ф ‡НЪЛ˜ВТНУ„У В¯ВМЛfl Ф У·ОВП˚ ФУОЫ˜ВМЛfl ФОВМУН Т ЫФ ‡‚ОflВПУИ ТЪ ЫНЪЫ УИ Л Т‚УИТЪ‚‡ПЛ, ‰Оfl ТУБ‰‡МЛfl ФОВМУ˜М˚ı ТЛТЪВП Т ¯Л УНЛП ТФВНЪ-УП Т‚УИТЪ‚ – ‚‡КМВИ¯ВИ Ф У·ОВП˚ ФОВМУ˜МУ„У П‡ЪВ Л‡ОУ‚В‰ВМЛfl.

ЗУБПУКМУТЪЛ ЛУММУИ ТЪЛПЫОflˆЛЛ ПУ„ЫЪ ·˚Ъ¸ ФУОУКВМ˚ ‚ УТМУ‚Ы ‡Б ‡·УЪНЛ ЛУММУИ ЪВıМУОУ„ЛЛ ПЛН У˝ОВНЪ УМЛНЛ, „‰В ПМУ„ЛВ Ф УˆВТТ˚ ЫКВ ‚˚- ФУОМfl˛ЪТfl Т Ы˜‡ТЪЛВП ЛУММУ„У ОЫ˜‡ – ЛУММ‡fl У˜Л- ТЪН‡, Ъ ‡‚ОВМЛВ, ОВ„Л У‚‡МЛВ, УЪН ˚‚‡˛ЪТfl ФВ - ТФВНЪЛ‚˚ ЛМЪВ„ ‡ˆЛЛ ЪВıМУОУ„Л˜ВТНЛı Ф УˆВТТУ‚ М‡ УТМУ‚В ЛТФУО¸БУ‚‡МЛfl ЛУММУ„У ОЫ˜‡.

ганЦкДнмкД

1.çÓ‚ËÍÓ‚ Ç.Ç. нВУ ВЪЛ˜ВТНЛВ УТМУ‚˚ ПЛН У˝ОВНЪ У- МЛНЛ. е.: З˚Т¯. ¯Н., 1972. ЙО. 4.

2.ÑËÌÒ ÑÊ., ÇËÌˇ ‰ ÑÊ. ꇉˇˆЛУММ˚В ‰ВЩВНЪ˚ ‚ Ъ‚В ‰˚ı ЪВО‡ı. е.: аБ‰-‚У ЛМУТЪ . ОЛЪ., 1960. л. 40.

3.ÅÛıÓ‚ˆÂ‚ Å.Å., äÎËχÌÚӂ˘ û.ã., åflÍ˯‚ É.ü. оЛБЛН‡ 9. е.: и УТ‚В˘ВМЛВ, 1984. ЙО. 6.

4.иЛМТНЛИ А.А. оЛБЛН‡ 10. е.: и УТ‚В˘ВМЛВ, 1985.

5.Ň·‡Â‚ Ç.É., ÉÛÒ‚‡ å.Å. А‰ТУ ·ˆЛfl Ф‡ У‚ ПВЪ‡ООУ‚ ‚ ЫТОУ‚Лflı ЛУММУ„У У·ОЫ˜ВМЛfl // аБ‚. Аз лллк. лВ . ЩЛБ. 1973. н. 37, ‹ 1. л. 2596–2601.

* * *

е‡О¸‚ЛМ‡ ЕУ ЛТУ‚М‡ ЙЫТВ‚‡, ‰УНЪУ ЩЛБЛНУ- П‡ЪВП‡ЪЛ˜ВТНЛı М‡ЫН, Ф УЩВТТУ Н‡ЩВ‰ ˚ ЩЛБЛ- ˜ВТНУИ ˝ОВНЪ УМЛНЛ ЩЛБЛ˜ВТНУ„У Щ‡НЫО¸ЪВЪ‡ еЙм. й·О‡ТЪ¸ М‡Ы˜М˚ı ЛМЪВ ВТУ‚: ЩЛБЛН‡ ЪУМНЛı ФОВМУН, ‚Б‡ЛПУ‰ВИТЪ‚ЛВ ЛУМУ‚ Т ФУ‚В ıМУТЪ¸˛ Ъ‚В ‰У„У ЪВО‡, ПВЪ‡ТЪ‡·ЛО¸М˚В ЩУ П˚ Ы„ОВ У‰‡. А‚ЪУ ·У- ОВВ 200 М‡Ы˜М˚ı ‡·УЪ, ‰‚Ыı Ы˜В·М˚ı ФУТУ·ЛИ Л ˜В- Ъ˚ Вı Ф‡ЪВМЪУ‚.

112

лйкйлйЗлдав йЕкДбйЗДнЦгъзхв ЬмкзДг, ‹10, 1998

Соседние файлы в папке PhysicalReviewpdf