Low Temperature Physics: 37, 895 (2011); https://doi.org/10.1063/1.3672651 (8 pages)
Физика Низких Температур: Том 37, Выпуск 11 (Ноябрь 2011), c. 1125-1135    ( к оглавлению , назад )

Сильные нелинейные эффекты в проводимости тонких металлических образцов (Обзор)

И.Ф. Волошин1, Н.М. Макаров2, Л.М. Фишер1, В.А. Ямпольский3

1ФГУП «Всероссийский электротехнический институт», ул. Красноказарменная, 12, г. Москва, 111250, Россия
E-mail: fisher@vei.ru

2Universidad Autónoma de Puebla, Instituo de Ciencias, Departamento de Físico-Química de Materiales Priv. 17 Norte No 3417, Col. San Miguel Hueyotlipan, Puebla, Pue., C.P. 72050, México

3Институт радиофизики и электроники им. А.Я. Усикова НАН Украины ул. Академика Проскуры, 12, г. Харьков, 61085, Украина

Статья поступила в редакцию 11 марта 2011 г.

Аннотация

Обсуждается серия работ, посвященных нетривиальным нелинейным стационарным и нестационарным явлениям, сопровождающим протекание транспортного тока через тонкие чистые монокристаллические образцы металлов при низких температурах. Механизм нелинейности является магнитодинамическим — он связан с воздействием собственного магнитного поля тока на электронные траектории и, тем самым, на проводимость металла. Магнитодинамическая нелинейность приводит к нетривиальному эффекту падения сопротивления тонких образцов с ростом тока. При больших токах, когда радиус кривизны электронных траекторий в собственном поле тока становится меньше поперечных размеров образца, возникает эффект шнурования тока (пинч-эффект). При этом с увеличением тока падение сопротивления сменяется его возрастанием. Обсуждаются также экспериментальные исследования нелинейных вольт- амперных характеристик тонких образцов кадмия и вольфрама. В этих экспериментах не только подтверждены предсказания теории, но и обнаружены новые нелинейные эффекты, сопровождающие протекание сильных токов. В частности, обнаружена генерация автоколебаний напряжения в режиме заданного тока. С ростом тока спектр автоколебаний эволюционирует, подчиняясь определенному сценарию, с переходом от дискретного к сплошному, что свидетельствует о возникновении хаотического режима.

PACS: 72.15.Gd Гальваномагнитные и другие магнитотранспортные эффекты;
PACS: 72.20.Ht Высокополевые и нелинейные эффекты;
PACS: 72.70.+m Шумовые процессы и явления.

Ключевые слова: магнитодинамическая нелинейность, транспортный ток, пинч-эффект, автоколебания, стохастика.