Поток энергии, усредненный по времени, для продольных волн
а для поперечных (геликоновых) волн
Здесь поток энергии отрицателен для медленной волны пространственного заряда и геликоновой волны с левой круговой поляризацией, у которой Vf<V0.
Для быстрых волн поток энергии положителен, т.е. он положителен для быстрой волны пространственного заряда и для геликоновой волны с правой круговой поляризацией.
В настоящем пособии описываются волновые процессы (волны), распространяющиеся в различных материальных средах и, отличающиеся сложным набором параметров и свойств. Эти волны имеют малую скорость распространения (приблизительно на (2÷5)порядков меньше скорости света), а значит для конкретной части во столько же раз и меньшую длину волны. Реально достижимые значения длин волн могут быть микронных значений, а это, в совокупности с многоэлементными системами возбуждения и индикации волн позволяет использовать интерференцию волн, как физическую основу для построения различных функциональных устройств, используемых для частотно-селективной обработки информации.
Поскольку среды, в которых распространяются волны, часто бывают монокристаллическими и анизотропными, поэтому в учебном пособии излагаются основы кристаллографии и кристаллофизики и тензорной алгебры.
Поверхностные акустические волны в современной радиоэлектронике находят широкое применение в системах обработки информации и определяют их современное состояние. Наряду с ПАВ в однородных средах в радиоэлектронике применяют и ПАВ в слоистых средах, которые обладают дополнительными свойствами, расширяющие область применения ПАВ и улучшающие параметры устройств.
Волны в плазме полупроводников – другая волновая среда, отличающаяся разнообразием типов волн, свойств и параметров и, находящаяся в стадии интенсивных исследований и использования.
Изучение свойств и параметров различных волн – интереснейшая область научных знаний, открывающая новые направления практической реализации устройств в радиоэлектронике.
1. Пожела Ю.К. Плазма и токовые неустойчивости в полупроводниках. – М.: Наука, 1997.- 367с.
2. Стил М., Вюраль Б. Взаимодействие волн в плазме твердого тела. – М.: Атомиздат, 1973.- 248с.
3. Барыбин А.А. Волны в тонкопленочных полупроводниковых структурах с горячими электронами. – М.: Наука, 1986.- 374с.
4. Владимиров В.В., Волков А.Ф., Мейлихов Е.З. Плазма полупроводников. - М.: Атомиздат, 1979.- 254с.
5. Александров А.Ф., Богданкевич Л.С., Рухадзе А.А. Основы электродинамики плазмы. - М.: Высш.шк. 1978.- 407с.
6.Шаскольская М.П. Кристаллография.- М.: Высш.шк. – 1976.- 391 с.
7. Сиротин Ю.И., Шаскольская М.П. Основы кристаллофизики.-М.: Наука.-1975.-680 с.
8. Дьелесан Э., Руайе Д. Упругие волны в твердых телах.-М.: Наука.-1982.-424 с.
9. Фильтры на поверхностных акустических волнах/ Под ред. Г.Мэттьюза.-М.: Радио и связь.-1981.-472 с.
10. Поверхностные акустические волны/Под ред.А.Олинера.- М.:Мир.-1981.-390 с.
Содержание
ВВЕДЕНИЕ. 2
1. ОСНОВЫ КРИСТАЛЛОГРАФИИ.. 3
1.1.Элементы кристаллографии. 3
1.2. Структура кристаллов, кристаллографические системы координат. Кристаллографические сингонии. 4
1.3. Кристаллографические классы и системы их обозначения. 7
1.4. Индицирование направлений и плоскостей в кристаллах. 9
2. ПОНЯТИЕ ТЕНЗОРА И ЗАКОНЫ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЕГО КОМПОНЕНТ. 10
2.1. Векторы и скаляры.. 10
2.2. Тензоры.. 10
2.3. Преобразование осей координат. 12
2.4. Преобразование компонент вектора. 13
2.5. Преобразование координат точки. 13
2.6. Преобразование компонент тензоров. 14
2.7. Симметричные и антисимметричные тензоры. Внутренняя симметрия тензоров. 16
2.8. Матричные обозначения. 17
2.9. Материальные и полевые тензоры.. 18
2.10. Кристаллофизические системы координат. 18
3. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРИСТАЛЛОВ.. 20
3.1. Пьезоэлектрический эффект. 20
3.2. Взаимная связь пьезоэлектрических коэффициентов. 24
3.3. Коэффициент электромеханической связи пьезоэлектрического кристалла. 25
3.4. Напряжения и деформации в кристаллах. 25
3.5. Упругие свойства. Закон Гука. 29
3.6. Физический смысл компонент упругих постоянных тензоров. 30
3.7. Взаимная связь физических свойств и явлений в кристаллах. 31
4. ПОВЕРХНОСТНЫЕ АКУСТИЧЕСКИЕ ВОЛНЫ.. 34
4.1. Поверхностные акустические волны в твердых средах. Основные свойства и классификация. 34
4.2. Характеристические и волновые уравнения поверхностных акустических волн, распространяющихся в твердых средах. 38
5. ПОВЕРХНОСТНЫЕ ВОЛНЫ В СЛОИСТЫХ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ СРЕДАХ.. 46
5.1. Характеристические уравнения для поверхностных волн, распространяющихся в слоистых тонкопленочных средах. 46
5.2. Анализ трехкомпонентной поверхностной волны, распространяющейся в слоистой структуре. 48
5.3. Анализ поверхностных волн, распространяющихся в сагиттальной плоскости. 53
6. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ свойства ПЛАЗМы ПОЛУПРОВОДНИКОВ.. 55
6.1. Плазма в полупроводниках. 55
6.2. Основные свойства ПТТ. 56
6.3. Параметры плазмы. 57
6.4. Основные уравнения состояния плазмы.. 64
6.5. Приближение отдельных частиц. 64
6.6. Приближение кинетического уравнения. 65
6.7. Гидродинамическое приближение. 65
6.8. Электропроводность и дрейфовые токи полупроводников в электрических и магнитных полях. 66
7. Векторная запись уравнений Максвелла для гармонических волн.. 73
8. Электромагнитные волны в ПЛАЗМе ПОЛУПРОВОДНИКОВ.. 75
8.1. Характеристические уравнения. 75
8.2. Продольные волны в холодной плазме. 78
8.3. Поперечные волны в плазме. 79
8.4. Электрокинетические волны в плазме полупроводников. 82
9. энергия электрокинетических волн.. 88
9.1. Теорема Пойнтинга для слабого сигнала продольных электрокинетических волн. 88
9.2. Теорема Пойнтинга в диспергирующей среде. 95
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 98
Литература.. 100
[1] Волны Гуляева – Блюстейна открыты недавно. Одновременно и независимо друг от друга в СССР Ю.В. Гуляев, а в США Блюстейн в 1968 г. аналитически доказали возможность существования волн в некоторых направлениях пьезоэлектрических кристаллов.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.