О новой модели влияния электронного газа на термоакустику проводников при лазерном воздействии

Research output

Abstract

В настоящей статье рассмотрена новая модель динамического поведения проводящих материалов при лазерном воздействии, учитывающая давление электронного газа. Для описания и объяснения новых динамических термоупругих эффектов в проводниках предлагается двухкомпонентная модель, в соответствии с которой сплошная среда состоит из двух «взаимопроникающих континуумов», т.е. в каждой точке такой среды
существуют частицы одной и другой сред, взаимодействующих между собой.
Предлагаемая модель позволяет рассматривать электронный газ, состоящий не только из свободных электронов, но и связанных. Поведение свободных электронов описывается законами для идеальных металлов, в то время как связанные электроны подчиняются более сложным законам, для которых характерны процессы захвата на локализованные уровни и перехода с одного уровня на другой – «прыжковая диффузия» - «прыжковая
проводимость». Впервые отмечается, что в отличие от известной классической модели термоупругости, существенную роль в выражении для давления электронного газа играет, с одной стороны, разница температур решётки и электронного газа, a с другой, возможность изменения концентрации свободных электронов, вызванная переходом локализованных электронов в свободное состояние в соответствии с известным физическим явлением Мотта. Длительность акустических импульсов в решётке проводника принципиально зависит не только от времени действия лазерного воздействия, но и также от времени существования разности температур электронного газа и решётки. При этом наибольшая длительность акустического импульса достигается при наличии определённой концентрации локализованных электронов. Полученные
результаты моделирования сравниваются с известными экспериментами.
Original languageRussian
Pages (from-to)17-22
Number of pages6
JournalФизическая мезомеханика
Volume21
Issue number6
DOIs
Publication statusPublished - Dec 2018

Scopus subject areas

  • Acoustics and Ultrasonics

Cite this