Лекции по Электрическому приводу

6. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВЕЩЕСТВА, ДИЭЛЕКТРИКИ

Эффект Шотки - уменьшение работы выхода электрона из твердых тел под действием внешнего ускоряющего их электрического поля. Эффект Шотки проявляется в росте тока термоэлектронной эмиссии поверхностной ионизации и в сдвиге порога фотоэлектронной эмиссии в сторону больших длин волн. Эффект Шотки в электрических помех Е, достаточно больших для рассасывания пространственного заряда у поверхности эмиттера (Е ~ 10 -^ 100 В/см), и существует до полей Е - 10⁶ В/см, после чего начинает преобладать термоэлектронная эмиссия.
Может иметь место так называемый аномальный эффект Шотки, заключающийся в существовании неоднородной эмитирующей поверхностью, когда имеется "метка" с различной работой выхода. Вследствие этого эмиссионный ток из неоднородного эмиттера растет при увеличение Е быстрее, чем в случае однородного эмиттера.
Изотопический эффект – зависимость критической температуры Т_к сверхпроводящего металла от его изотопного состава; Т_к возрастает при уменьшении средней атомной массы М вещества.
Впервые изотопический эффект наблюдался в 1950 г. Исследования показали, что одновременно с Т_к изменяется критическое магнитное поле Н_к,с (при Т 0 °К), но отношение Н_к,с/Т_к для разных изотопов данного сверхпроводящего металла остается постоянным [3].
Тензорезистивный эффект – изменение электрического сопротивления твердого проводника (металла, полупроводника) в результате его деформации. Особенно велик этот эффект в полупроводниках, где он связан с изменением энергетического спектра носителей заряда при деформации: с изменением ширины запрещенной зоны и энергии ионизации примесных уровней, с изменением эффективных масс носителей заряда и др.
Все это приводит к изменению концентрации носителей и их эффективной подвижности. Кроме того, деформация влияет на процесс рассеяния носителей через появление новых дефектов.
Деформация полупроводников ведет к изменению ВАХ последних.
Применение: в чувствительных датчиках механических напряжений и ускорений [3].
Эффект Джозефсона – протекание сверхпроводящего тока через тонкий слой диэлектрика, разделяющий два сверхпроводника (то есть контакт Джозефсона); предсказан на основе теории сверхпроводимости английским физиком Б- Джозефсоном в 1963 г. Электроны проводимости проходят через диэлектрик (обычно пленку окиси металла толщиной ~10А) благодаря туннельному эффекту. Если ток через контакт Джозефсона не превышает определенного значения, называемого критическим током контакта, то падение напряжения на контакте отсутствует (стационарный эффект Джозефсона). Если же через контакт пропускать ток, больший критического, то на контакте возникает падение напряжения, и контакт излучает электромагнитные волны (нестационарный эффект).
Аналогичный эффект наблюдается, когда сверхпроводники соединены тонкой перемычкой, а также, если между ними находится тонкий слой металла или полупроводника. Такие системы называют слабосвязанными сверхпроводниками [3].

Рис. 6.1. Прибор для измерения сверхслабых магнитных полей – сверхпроводящий магнитометр