- Главная
- Разное
- Дизайн
- Бизнес и предпринимательство
- Аналитика
- Образование
- Развлечения
- Красота и здоровье
- Финансы
- Государство
- Путешествия
- Спорт
- Недвижимость
- Армия
- Графика
- Культурология
- Еда и кулинария
- Лингвистика
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Маркетинг
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Двумерные системы в жидком гелии презентация
Содержание
- 1. Двумерные системы в жидком гелии
- 2. Положительные ионы в жидком гелии
- 3. Положительные ионы в жидком гелии Ps
- 4. 2 типа заряженных поверхностных состояний: Ионные -
- 5. Ионные поверхностные состояния e
- 6. Происходит формирование пузырька в жидком He, в
- 7. малая величина поверхностного натяжения на границе жидкости
- 8. Поверхностные ионные состояния z Потенциальная энергия
- 9. Поверхностные ионные состояния N частиц в жидком
- 10. Поглощение ионами ВЧ мощности M+ = (45±2)m4; M-= (243±5) m4
- 11. Эксперимент по поглощению микроволновой мощности http://personal.rhul.ac.uk/uhap/057/Single%20Electronics%20talk_files/frame.htm
- 12. Поверхностные электронные состояния ● ● ●
- 13. Поверхностные электронные состояния В отсутствии внешних полей
- 14. Поверхностные электронные состояния при наличии прижимающего поля
- 15. Поверхностные электронные состояния при наличии прижимающего поля
- 16. Заселенности уровней ns- плотность поверхностных электронов δ >> 1 – n1/ns → 0 δ
- 17. Спектр поверхностных электронов при наличии магнитного поля
- 18. Спектр поверхностных электронов при наличии магнитного поля Линии циклотронного резонанса
- 19. Понятие вигнеровской кристаллизации двумерного электронного газа Средняя
- 20. Используемая литература: В.Б. Шикин, Ю.П. Монарха.
Слайд 2Положительные ионы в жидком гелии
+
Поляризационное взаимодействие заряда с окружающим гелием
Модель
-поляризуемость атома;
-эффективный объем на один атом гелия
;
-межатомное расстояние;
Слайд 3Положительные ионы в жидком гелии
Ps = 25 атм происходит затвердевание
;
радиус затвердевания
R >> α
α0 = 5·10-25 см3
υ4 ≈ α3
α ≈ 3,5 Å
R+ ≈ 6-7 Å
Радиус атома He ≈ 1,05 Å
M+ ≈ (60-80) m4
Модель Аткинса – модель твердого шарика с большой эффективной массой
-В моделе Аткинса
M+ ≈ (45±2) m4
Экспериментально:
При T ≈ 1 К
Слайд 42 типа заряженных поверхностных состояний:
Ионные - под поверхностью жидкого гелия, либо
Электронные – над поверхностью жидкого гелия
Отрицательные ионы в жидком гелии
Слайд 6Происходит формирование пузырька в жидком He, в котором локализуется анион (электрон)
Энергия
плотным
гелием
n -плотность гелия ≈ 2·1022 см-3
f0- эффективная длина рассеяния e- на атоме He
m- масса электрона
V0 ≈ 1 эВ Энергия внедрения e- в жидкий He
f0 ≈ 0,62 Å
e
Ионные поверхностные состояния
Слайд 7малая величина поверхностного натяжения на границе жидкости - пар жидкого гелия
Образование
w << V0
-полная энергия аниона
α - коэффициент поверхностного натяжения на свободной поверхности He ≈ 0,36·10-7 Дж/см-2
R - ≈ 18 Å
→
≈ 0,1 эВ
R->>R+
Поляризационные силы очень малы при формировании анионов
Масса аниона – присоединенная масса
Экспериментальное значение
ρ плотность жидкого гелия = 0,13 г/см3 (T = 4,2 К)
R- = (17,4 ±0,2) Å
Слайд 8Поверхностные ионные состояния
z
Потенциальная энергия V(z) для гелиевого иона вблизи границы пар
z>0
e
Слайд 9Поверхностные ионные состояния
N частиц в жидком гелии, в случае поля
Локализация ионов
с поверхностной плотностью
Частота ионных колебаний относительно плоскости z = z0
Мi – эффективная масса катиона или аниона
Критерий двумерности системы:
;
Слайд 11Эксперимент по поглощению микроволновой мощности
http://personal.rhul.ac.uk/uhap/057/Single%20Electronics%20talk_files/frame.htm
Слайд 12Поверхностные электронные состояния
● ● ● ● ● ● ● ● ●
z
z>0
z<0
E
∆E ≈ 6 K
Расположение поверхностных электронных уровней (Ридберговских уровней) вблизи поверхности гелия
z
0
●
ns ≈ 105-109 см-2
rs ≈ 3·10-3-3·10-5 см
Слайд 13Поверхностные электронные состояния
В отсутствии внешних полей потенциальная энергия электрона:
Из решения уравнения
Частоты переходов c уровней l = 1 в возбужденные l = 2 и l = 3
Эсперимент
Слайд 14Поверхностные электронные состояния при наличии прижимающего поля
В присутствии внешних полей потенциальная
Электронные переходы между поверхностными электронами f = 220 ГГц
Слайд 15Поверхностные электронные состояния при наличии прижимающего поля
Переходы между уровнями 1-2 и
z
z>0
z<0
E
Слайд 16Заселенности уровней
ns- плотность поверхностных электронов
δ >> 1 – n1/ns → 0
δ << 1 – n1/ns → 1
Слайд 17Спектр поверхностных электронов при наличии магнитного поля
e- полностью локализован при
Направление оси z электростатическая сила притяжения
Плоскость z =0 - магнитное поле
В случае квазисвободных электронов (слабо взаимодействуют с поверхностью жидкого He)
В случае поверхностных электронов
m* - эффективная масса поверхностных ионов.
m*= m||cos2(θ)+ m┴sin2(θ)
Слайд 19Понятие вигнеровской кристаллизации двумерного электронного газа
Средняя потенциальная энергия взаимодействия электронов
Средняя
При определенном rs
Локализация электронов – уменьшение потенциальной энергии
● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ●
Структура вигнеровского кристалла
http://www.phy.syr.edu/~mjeng/
Слайд 20 Используемая литература:
В.Б. Шикин, Ю.П. Монарха. Двумерные заряженные системы в гелии.
Веб-ресурс Royal Holloway, University of London, electrons of liquid helium group:
Веб-ресурс Department of Physics of Syracuse University, NY:
http://personal.rhul.ac.uk/uhap/057/Single%20Electronics%20talk_files/frame.htm
http://www.phy.syr.edu/~mjeng/
