ПАРАЭЛЕКТРЙЧЕСКИЙ РЕЗОНАНС

ПАРАЭЛЕКТРЙЧЕСКИЙ РЕЗОНАНС

- резонансноепоглощение радиоволн, связанное с переориентацией электрич. дипольных моментов(ЭДМ) частиц вещества во внеш. электрич. полях; электрич. аналог магнитногорезонанса. Первые наблюдения относятся к 1966.
В кристалле могут существовать дефекты, <обладающие ЭДМ. Это прежде всего примесные молекулы, к-рые обладают ЭДМдаже в свободном состоянии (напр., ОН ^-, CN^-). В кристаллеони могут ориентироваться лишь в определённых (энергетически эквивалентных)направлениях в соответствии с симметрией окружения. К др. типу дефектовотносятся т. н. нецентральные ионы, заместившие в кристалле более тяжёлыеионы (напр., Li⁺ в КС1). Равновесные положения примесных ионовсмещены относительно узлов, с чем и связано появление ЭДМ. В соответствиис симметрией кристалла может быть неск. (4, 6, 8, 12) энергетически эквивалентныхравновесных положений.
Наличие у дефектов эквивалентных положенийприводит к вырождению состояний, между этими состояниями происходят туннельныепереходы. В результате возникает расщепление уровней. Внеш. пост. электрич. <поле смещает (дополнительно расщепляет) эти уровни, появляется возможностьими управлять. Если к кристаллу дополнительно приложить ещё и перем. электрич. <поле, возникают квантовые переходы с поглощением или излучением эл.-магн. <волны. Переходы осуществляются резонансно, на определ. частоте, соответствующейразности энергий между двумя уровнями. Это явление и принято называть П. <р. Характерная область частот П. р. - диапазон СВЧ (10¹⁰ - 1U¹¹ Гц).
Наряду с описанным выше П. р. существуютродственные этому явлению эффекты, носящие иногда то же название. Так, <мн. парамагн. центры, расположенные в местах кристаллич. решётки, не являющихсяцентрами инверсии (напр., Fe в узле или межузлпи Si), обладают отличнымот нуля ЭДМ. Энергетич. структура таких дефектов чувствительна не толькок внеш. магн. полям, но и к внеш. электрич. полям. Поэтому условия резонансав них можно осуществить изменением внеш. статнч. электрич. поля, а переходымежду уровнями - перем. электрич. полем. Это позволяет комбинировать магн. <поля с электрическими.
Открытие П. р. и связанных с ним явленийпривело к созданию нового направления в физике твёрдого тела - электрическойрадио спектро скопии. Её задачи совпадают с задачами магн. радиоспектроскопии:изучение диполь-решёточного и диполь-дипольного взаимодействий, ширинырезонансных линий, роли внеш. воздействий, природы дефектов и их окруженияи т. д. Это направление находит и практич. применение: созданы генераторыгиперзвука, низкотемпературные термометры, разработан метод пара-электрич. <адиабатич. охлаждения.

Лит.: Электрические эффекты в радиоспектроскопии, <М., 1981; Конвиллем У. X., Сабурова Р. В., Параэлектрический резонанс, <М., 1982.

А. Б. Ройцин.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.