Експериментально досліджено процеси релаксації та взаємодії нерівноважних електронів провідності у мікроконтакті зі струмом та на циклотронній траєкторії, а також на поверхні кристала вісмуту. Застосовано методику фокусування електронів провідності у металах поперечним магнітним полем. З використанням напруги постійного струму як додаткового параметра здійснено зміну енергії інжектованих у кристал електронів у широких межах. Виявлено, що розтікання потоку електронів у вісмуті має сильно виражений анізотропний характер, який проявляється навіть у разі відсутності зовнішнього магнітного поля. Зазначено, що даний ефект обумовлений наявністю на поверхні Фермі електронів протяжних ділянок, які мають нульову гауссову кривину. Виявлено переважну хаотичність поверхневого розсіювання електронів від тригональної грані кристала вістму. Показано, що у разі дзеркального та дифузного відбиття електронів від поверхні поблизу цієї грані у вісмуті в сильному магнітному полі, паралельному поверхні, формується шар з високою провідністю. Встановлено, що надлишкова енергія інжектованих у кристал електронів менша, ніж це обумовлено пикладеною до мікроконтакта напругою, внаслідок їх часткової енергетичної релаксації у мікроконтакті. Визначено, що час електрон-фононної релаксації у кристалі вісмуту змінюється обернено пропорційно квадрату надлишкової енергії у широкому інтервалі енергій. Виявлено існування каналів непружного поверхневого розсіювання нерівноважних електронів у вісмуті. Запропоновано та реалізовано метод "циклотронної спектроскопії" електрон-фононної релаксації у мікроконтакті.Показано, що процес протікання електронів крізь мікроконтакт малого розміру створює у кристалі вісмуту умови для спостереження за допомогою поперечного електронного фокусування явищ квантово-інтерференційної природи: дифракції та інтерференції. На підставі узагальнення одержаних даних підтверджено ефективність методу поперечного електронного фокусування для вивчення процесів релаксації та взаємодії нерівноважних електронів у металах.

  Скачати повний текст