TY - JOUR

T1 - О новой модели влияния электронного газа на термоакустику проводников при лазерном воздействии

AU - Морозов, Н.Ф.

AU - Муратиков, К.Л.

AU - Индейцев, Д.А.

AU - Вавилов, Д.С.

AU - Семенов, Б.Н.

PY - 2018/12

Y1 - 2018/12

N2 - 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 средысуществуют 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» - «прыжковаяпроводимость». 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. Полученныерезультаты моделирования сравниваются с известными экспериментами.

AB - 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 средысуществуют 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» - «прыжковаяпроводимость». 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. Полученныерезультаты моделирования сравниваются с известными экспериментами.

KW - THERMOELASTICITY

KW - thermoacoustics

KW - TWO-COMPONENT MODEL

KW - conductors

KW - dynamic behavior

KW - LASER IMPACT

KW - electron gas

UR - https://www.elibrary.ru/item.asp?id=36782815

U2 - 10.24411/1683-805X-2018-16004

DO - 10.24411/1683-805X-2018-16004

M3 - статья

VL - 21

SP - 17

EP - 22

JO - Физическая мезомеханика

JF - Физическая мезомеханика

SN - 1683-805X

IS - 6

ER -