Влияние анизотропии изоэнергетической поверхности на электромагнитные свойства тонких проводящих плёнок, проволок и мелких частиц

В данном проекте проводится исследование совместного влияния классического размерного эффекта и анизотропной энергетической поверхности на электропроводность тонких проволок, пленок и сечения поглощения частиц. Электрические и оптические свойства малых проводящих образцов, характерный размер которых сравним с длиной свободного пробега, существенно отличаются от макроскопических образцов. Различие объясняется ограничением длины свободного пробега границей образца и, как следствии, увеличением влияния поверхностного рассеяния (классический размерный эффект). В ряде случаев изоэнергетическую поверхность проводника можно рассматривать как трёхосный эллипсоид, что является естественным обобщением более простой и часто используемой при описании явлений переноса модели сферической зонной структуры. Систематического изучения процессов переноса в случае эллипсоидальной изоэнергетической поверхности для таких систем, как тонкие пленки, проволоки и частицы до сих пор не проводилось. Научная новизна работы заключается в достижении следующих результатов: 1) получить аналитическое выражение высокочастотной электропроводности тонкой неоднородной проводящей проволоки с учётом анизотропии зонной структуры и диффузного рассеяния на поверхности носителей заряда;2) рассчитать магнитное дипольное поглощение неоднородной проводящей цилиндрической частицы с учётом анизотропии изоэнергетической поверхности и диффузного рассеяния на поверхности; 3) решить задачу о высокочастотной электропроводности тонкой проводящей пленки с учётом эллипсоидальной изоэнергетической поверхности и постоянной длины свободного пробега при различных коэффициентов зеркальности поверхностей. 4) выполнить расчёт взаимодействия электромагнитной E-волны с тонкой проводящей плёнкой с учётом эллипсоидальной изоэнергетической поверхности и постоянной длины свободного пробега в случае различных углов падения электромагнитной волны и отличных друг от друга коэффициентов зеркальности при отражении электронов от поверхностей плёнки. Теоретическая модель поверхностного рассеяния малых образцов может использоваться для предсказания электрических свойств элементов интегральной схемы. По виду зависимости удельной проводимости от толщины слоя можно определить параметры, характеризующие объёмное и поверхностное рассеяния. Исследование оптических свойств тонких пленок и проволок позволят значительно повысить КПД и энергоэффективность многослойных солнечных элементов. Определение оптических свойств частиц необходимы при создании композиционных материалов, в которые вкраплены мелкие частицы.