Техника - молодёжи 1982-06, страница 44
ЛАУРЕАТЫ ПРЕМИИ ЛЕНИНСКОГО КОМСОМОЛА го «ветра», возникающего в металле за счет перепада температур по длине испытуемого образца? Температурный же дрейф был выбран физиками потому, что направленное движение электронов и «дырок» — пустых, незаполненных мест в электронных оболочках атомов — создать с его помощью проще всего. И вот первая установка готова. Для нее изготовили уникальный монокристалл висмута в виде стержня длиной более 10 см, сечением около 3 см2. На концах стержня навиты 2 катушки из тонкого медного провода — передающая и приемная. С одного конца стержня припаян электронагревательный элемент. Если включить ток и поместить монокристалл в жидкий гелий, температура вдоль него снижается почти до абсолютного нуля. ного металла, он имеет примерно в сто тысяч раз меньшую, чем У других элементов, плотность свободных носителей заряда. Это важно для создания быстрого дрейфа частиц. Ведь чем больше скорость плазменного «ветра», тем легче ему «увлечь» исследуемые волны вдоль образца, и тем легче их измерить. Копылов был первым, кому удалось вычислить скорость термомагнитной волны — это 200— 300 см/с, что очень близко к расчетной скорости дрейфующих электронов. Делается это следующим образом. Переменный ток, проходя по передающей катушке, создает в висмуте переменное магнитное поле. Оно заставляет свободные электроны металла двигаться по кольцевой траектории. Эти вихревые переменные токи, смещающиеся под влия- названы гальваномагнитными волнами. Их направление совпадает с направлением тока через образец. Оба исследованных В. Копыло-вым вида волн, одинаковые по механизму их возникновения, идентичны и по своей физической сути: это электромагнитные волны, распространяющиеся в металле благодаря дрейфу свободных элект ронов. Но вот еще одна находка Владимира Копылова, с описания кото* рой мы начали наш рассказ. Когда исследователь увеличил токи через монокристалл до десятков ампер, возбужденный металл начал излучать радиоволны. В металле возникает какой-то новый, еще недсн статочно ясный науке процесс, приводящий к самовозбуждению волн, считает Копылов. И хо- ОВСЦАЯ СХЕМА ЭКСПЕРИМЕНТА СШВ Лауреат премии Ленинского комсомола Владимир Копылов у комплекса регистрирующей аппаратуры. Схема скорости (СТМВ). устройства для измерения термомагнитных волн После полутора лет неустанных опытов на выходе второй катушки экспериментатору удалось поймать слабый переменный сигнал. У него та же частота, что и у задающего импульса. Копылов проводит десятки опытов, разыскивая интервалы частот, при которых термомагнитные волны в висмутовом монокристалле наблюдаются устойчиво. — Висмут был выбран из-за его «удобных» для этого опыта свойств, — рассказывает лауреат. — Обладая свойствами типич- Идет эксперимент на низкотемпературной установке. Здесь металл проявил новые, неведомые ранее свойства. Тот самый первый, принесший успех монокристалл висмута. нием температурного дрейфа, наводят в выходной катушке электродвижущую силу, величина которой может быть измерена. Отсюда пересчетом нетрудно узнать и параметры термомагнитной волны. После того как результаты этих опытов, подтвердившие существование термомагнитных волн, были одобрены ученым советом института, Владимир Копылов, пропуская ток непосредственно через металл, обнаружил волны, очень похожие на термомагнитные, — они были тя подробное изучение этого интересного явления нам еще предстоит, некоторые выводы можно сделать уже сейчас. По характеру распространения термомагнитных и гальваномагнитных волн в монокристаллах можно изучать явления проводимости в металлах, контролировать качество материалов особо высокой чистоты, точно измерять сверхнизкие температуры, а также моделировать протекание некоторых физических процессов в термоядерной и в космической плазмах. НАГРЕВАТЕЛЬ -v-U ГЕЛИЕВАЯ ВАННА ЗАПИСЫВАЮЩЕЕ. устройства ПЕРЕДАЮЩАЯ КАЩУШКА КОЛЬЦЕВЫЕ ТОКИ ПРИЕМНАЯ КАШУШКА 41 |
