|
ФЕНОМЕНОЛОГИЯ ПЛОСКОСПИРАЛЬНЫХ Олег Орестович Фейгин Виктор Андреевич Голубев Аномальные резонансные явления в плоскоспиральных индукторах Голубева /ПСИГ/, как правило, рассматривались с качественной точки зрения. Построение, каких либо теоретических или полуэмпирических моделей наталкивалось на отсутствие ясных физических представлений о сути наблюдаемых явлений и недостаточную насыщенность фактологического материала в виде хорошо табулированных данных. После введения новых модельных представлений о механизмах квазичастичной реактивной проводимости и расширении экспериментальной базы фактологических данных ситуация изменилась. Так, удалось сформировать физический образ наиболее интересного полигиромагнитного /ПГМ/ эффекта Голубева, как интегрального электромагнитодинамического процесса. Выяснилось, что общие закономерности ПГМ явления тесно связаны с открытыми В.А.Голубевым аномальными эффектами: резонансно – индуктивным /АРИ/, электроакустическим /АЭА/ и электрогравиамагнитным /ЭГМ/. Это позволило предложить в качестве рабочей гипотезы ПГМ – эффекта магнитоэлектрорезонансные процессы, сопровождающие электронно-фононное взаимодействие и приводящие к индукционной генерации продольных акустических волн в ПСИГ. Подобные колебания считались основной причиной возрастания индуктивности и уменьшения реактивного сопротивления в экспериментах с замерами добротности систем контуров. Это также подтверждалось фактом возбуждения пьезокварцевого резонатора при помощи катушки индуктивности, намотанной на стеклянный вакуумированный баллон резонатора, без какой – либо гальванической связи. Дальнейшее развитие феноменологических основ теории ПГМ – эффекта Голубева потребовало планирования новых экспериментов и схем модельно - аналитических построений. Например, в виде качественной реинтерпретации квазиметавакансионной модели высокотемпературной сверхпроводимости /ВТСП/. При этом косвенное подтверждение правильности выбранного направления исследований было получено в ряде экспериментов с техническим квантованием выходного напряжения и магнитного потока самоиндукции в ПСИГ. Исходные модели метавакансионного механизма ВТСП, основывались на предположении о существовании пиков электронной плотности в окрестностях нестабильных дефектно – решеточных образований – метавакансий. В свою очередь, для потока метавакансий в границах ВТСП – фазового перехода было введено новое квазичастичное представление – флюенс метавакансионов. Кооперативные свойства таких метавакансионов близки к биполяронам и качественно отличаются от конденсата куперовских пар. Гамильтониан для кулоновской корреляции электронов и их взаимодействия с метавакансиями будет иметь вид H = S [T C(i+) C(i*) + S V C(j+) С(j*+) C(i*) C(i)] + S [U C(i+) C(i*) + const] + Const, (1) где Т – исходный интеграл перескока; V – кулоновское взаимодействие электронов; U – электрон – метавакансионное взаимодействие; С(i, j) – электронные и метавакансионные операторы. В дальнейшем будем считать, что существенные эффекты экранирования будут учитываться самосогласованным образом в матричных элементах и фононных частотах. При этом, малое перекрытие атомных орбиталей в границах ВТСП – перехода позволяет ограничиться только прямым взаимодействием между электронами проводимости и метавакансионами. Все другие матричные элементы из формулы (1) будут содержать интеграл перекрытия и могут быть отброшены при условии хорошей локализации атомных орбиталей. Каноническая диагонализация гамильтониана (1) с помощью стандартного преобразования, приведет к изменению равновесного положения узлов сверхрешетки вследствие электрон – метавакансионного взаимодействия: H* = exp(S) H exp(-S), S = S n(i) U(g) d(g+), n(i) = C(i+) C(i), (2) После ряда преобразований электронно – метавакансионных операторов модифицированный гамильтониан из системы уравнений (2) примет вид H* = S [(T – E) C(i+) C(i)] + S [w d(q+) d(q)] + S [ U* n(i) n(i*)] + S [Q C(i+) C(i*)], (3) где Е – метавакансионный сдвиг атомного уровня или энергия связи локализованного метавакансиона; U* - эффективное взаимодействие метавакансионов. Таким образом, канонические преобразования с последующим усреднением позволяют разделить электронные и фононные переменные посредством их преобразования в метавакансионные переменные и колебания относительно новых положений равновесия. Вероятный вид гамильтониана, описывающего движение и взаимодействие метавакансионов, сопоставим с т.н. гамильтонианом Хаббарда. При его вводе возникают температурно-зависимые эффективные интегралы перескока с транспериодическим ассоциированием носителей в результате деформации решетки: H(mv) = S [Q C(i+) C(i*) + U* n(i) n(i*)], (4) Усреднение по фононным переменным, использованное при выводе уравнения (4), описывает когерентное метавакансионное тунелирование без изменения квантовых чисел фононов. В то же время некогерентные перескоки приводят к затуханию зонного спектра метавакансионов и изменяют их эффективную массу. Проведенный краткий анализ возможной феноменологии ПСИГ показывает, что в экспериментальном частотном диапазоне Х – фактор Голубева для АРИ и АЭА эффектов хорошо вписывается в аналог метавакансионной теории ВТСП. Естественно, что наряду с метавакансионами ВТСП – переходы объяснимы поляронными, экситонными, краудионными и плазмонными механизмами. Однако спектр эмиссионных колебаний в ПСИГ, как и графический дрейф плато Голубева целиком интерпретируемы именно метавакансионной моделью. Ситуация существенно усложняется при переходе к моделированию компоненты ЭГМ интегрального эффекта ПГМ Голубева. Здесь мы вступаем в область пограничных физических знаний, как известно не связывающих напрямую гравитационные и электромагнитные явления. Тем не менее, учитывая экспериментальную геомагнитную составляющую, можно с высокой степенью вероятности предположить наличие поля своеобразных пондемоторных сил, связанных с прообразом эффекта Холла. В заключение отметим, что выше сделанные замечания относительно технических режимов т.н. “квантования” выходного напряжения и сцепленного с индуктором магнитного потока могут быть вполне сопоставимы с фундаментальными закономерностями хроноквантовой физики. В этом случае, резонансные явления в ПСИГ иллюстрируют принципы дискретно-темпоральной локализации электромагнитных колебаний по выделенным временным оболочкам. Наряду с этим существуют и чисто прикладные биофизические аспекты ПГМ – эффекта. Они связаны с дискуссионной проблематикой идентификации витальной природы органической среды и комплиментарно входят в теорию мультибиоконтурных нервных тканей. ЛИТЕРАТУРА
Источник: SciTecLibrary.ru
|