Лаборатория Электричества и Магнетизма НГУ lab4

lab4:водородных_связей

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Водородная связь --- это слабая связь, возникающая между электроотрицательными атомами (атомами, обладающими большим сродством к электрону, например: O, N, F) молекулы и электроположительным ядром водорода Н, который, в свою очередь, ковалентно связан с другим электроотрицательным атомом той же или соседней молекулы. В случае когда атом H связан с двумя атомами одного сорта, например O, водородная связь может иметь две конфигурации, т. е. атом водорода может смещаться вдоль направления связи O…

lab4:движение_носителей

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Движение носителей заряда в полупроводниках, помещенных в магнитное поле. Эффект Холла На заряженную частицу (электрон, дырку), движущуюся в электрическом $\vec E$$\vec B$$$ \vec F = m^* \ddot{\vec r} = q\vec E + \frac{q}{c} [\vec v \times \vec B] $$$$ \vec F = m^* \ddot{\vec r} = q\vec E + q[\vec v \times \vec B] $$$m^{*}$$c$$q$$\vec v$$\ddot{{\vec r}}$${\vec E}$${\vec v}$${\vec B}$$v_{\parallel } $$v_{\bot } $${\vec B}$$$ \vec v = (v_{\parallel },v_{\bot }); $$$$ F_{B} =\frac{qv_{\bot }…

lab4:диамагнетики

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Диамагнетики Диамагнетики --- вещества, атомы и молекулы которых в отсутствие внешнего магнитного поля не обладают магнитным моментом. Это означает, что в веществе имеет место полная взаимная компенсация как орбитального, так и спинового магнитного момента.$\vec B$$\vec B$$\vec B$$\vec B$$\Delta \omega ,$$\vec B$$\frac{e}{m_e}$$$ \Delta \vec \omega =\frac{\Delta \vec v}{r} =\frac{e}{2m_{e} c} \vec B. $$$\vec B$$\vec B$$$ \Delta \vec m=-\frac{e^{2} r^{2} }{4m_{e} c^{2} } \vec B. $$$Z$$$ \ve…

lab4:домены_и_гистерезис

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Домены и гистерезис зависимости поляризации от напряженности электрического поля В устойчивом термодинамическом состоянии сегнетоэлектрик разбит на $\vec P_{s}$${\vec P}_{s} $${\vec P}_{s} $${}_{3}$${\vec P}_{s} .$${\vec P}_{s}.$${}_{3}$$10^{-4}\div 10^{-2}$$P(E).$${\vec E,}$${\vec E}$$P(E)$${\vec E,}$$P(E)$$$ P(E)=P_{s} +\chi E, $$$P_{i} =\chi E$$\chi$$P_{s}.$$P(E)$$E_{c},$$P$$P_{r} $$E=0$$E_с$$\approx 60$$\varepsilon $$\vec E_с$$10^5 \frac Вм$$\varepsilon$$0,5 \div 2$$8 \div 10$$10^3$$160 \…

lab4:классификация

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Классификация сегнетоэлектрических кристаллов по типу фазового перехода Возникновение $\vec P_s$ в сегнетоэлектрическом состоянии тесно связано со структурными изменениями кристаллической решетки при переходе через точку Кюри. По типу фазового перехода сегнетоэлектрические кристаллы можно подразделить на две группы. К первой группе относятся кристаллы, которые претерпевают переход типа $\vec P_s$${}_{3}$${}_{3}$$T>T_{c} $$T_{c} =393 K$${}^{4+}$${}^{2+}$$a=~4·10^{-8}$${}^{2-}$${}^{4+}$${}^{2+}$$…

lab4:классификация_магнетиков

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Классификация магнетиков По природе микроносителей магнетизма и характера взаимодействия их между собой и с внешним полем все вещества можно разделить на$\chi $$\chi $$10^{-8}\div 10^{-3}$$10^{4}\div 10^{5}$$\vec m$$\sim 0,1$${}_{2}$$W_{обм}$$$ W=-2A(S_{1} S_{2} )\cos \alpha , $$$S_{1}$$S_{2}$$\alpha $$A$$А$$a$$r$$А,$$А$$A>0$$\alpha =0^{\circ}$$\vec M_{s}$$A<0$$\alpha =180^{\circ},$$\sim 10^{-5}$$\vec M$$H$$\chi $$(\vec M=0)$$(\vec H=0, \vec M=0)$$\vec H,$$\vec M_{r} .$$\vec H_{c},$$\vec M_{r}…

lab4:классификация_твердых_тел

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Классификация твердых тел: металлы, полупроводники, диэлектрики В зависимости от величины электрического сопротивления все твердые вещества обычно разделяют на три группы: проводники (металлы), полупроводники и изоляторы (диэлектрики). $10^{-6} \div 10^{-3}$$\cdot$$10^{-2}\div 10^8$$\cdot$$10^9\div 10^{20}$$\cdot$$\sigma \sim \frac 1{\alpha T}$$\sigma \sim e^{-\frac{\beta }{T}}$…

lab4:контрольные_вопросы3

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Контрольные вопросы Природа сегнетоэлектричества * Опишите основные механизмы поляризуемости атомов и ионов в диэлектрике. * Какова роль локального поля в механизме возникновения спонтанной поляризации в диэлектрике.$r.$$\alpha .$$\alpha $$r,$$C_{0}$$C_{x}.$$\varepsilon $$\delta $$\varepsilon (T)$$P_{s}$$E, D, P$$E[\frac Вм] - P[\frac{Кл}{с^2].$$P_{s}, E_{c}, P_{r}$$\varepsilon _{dif}(E)$$\varepsilon $$P_{s}(T)$$T_{c}.$$\varepsilon (T).$$\varepsilon (T),$$T_{c},$$P_{s}(T).$$\ln (\frac{1}{…

lab4:контрольные_вопросы41

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Контрольные вопросы * Нарисуйте ожидаемый вид зависимости $\sigma (T)$. * Чем определяется выбор частоты генератора? * По каким характерным признакам твердые тела делятся на металлы, полупроводники и диэлектрики?$\alpha $$R_{12}$$\sim $$\sim 10^{-1}$$\Rightarrow$$I$$U$$\sigma$$\Rightarrow $$\sim \frac{10 В}{10 мин}$$\sim 100 ^{\circ}$$\sim $$\sigma = f(Т^{-1}).$$E_{g}$$u=u_{n} +u_{p} $$\sigma = f(Т^{-1})$$\beta $$\sigma$$\sigma = f(Т^{-1})$$E_g$…

lab4:контрольные_вопросы42

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Допуск к эксперименту * В чём заключается эффект Холла? * Какова природа носителей тока в полупроводниках? * Как создаются полупроводники p$\approx 0,1 \frac{В}{Тл}.$

lab4:контрольные_вопросы44

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Контрольные вопросы (допуск к эксперименту) * Назовите основные свойства магнитоупорядоченных веществ и методы их определения. * Чем определяется форма петли гистерезиса и потери на перемагничивание?$L_{1}$$L_{2}$$Q$$W.$$B(H).$$\mu (H)$$$ \mu (H)=\frac{1}{\mu _0} \cdot \frac{dB}{dH}. $$$\mu (H)$$B_{r} ,$$H_{c} ,$$Q$$W.$

lab4:краткая_теория_5

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Краткая теория Точка Кюри --- это температура, при которой изменяется фазовое состояние вещества. В данной работе изучается фазовый переход из ферромагнитного состояния в парамагнитное на примере изменения магнитной восприимчивости $\chi $$M_s$$\chi $$M_s$$T_c,$$M_s$$$ \label{GrindEQ__33_} \chi =\frac{C}{T-T_{c} } . $$$\chi =\frac{C}{T} $$\chi $$T,$$(T-T_{c}).$$T>T_{c} $$\frac{1}{\chi }$$T$$T\ge T_{c} $$T_{c}^{ф},$$T_{c}^{n},$$\frac{1}{\chi }=f(T)$$M_s$$\chi $$$ M_s=A(T_c-T)^{\beta }, \ …

lab4:литература45

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Библиографический список * Киттель Ч., Введение в физику твердого тела. М.: Наука, 1978. * Белов К. П., Магнитные превращения. М.: ФМ, 1959. * Боков В. А., Физика магнетиков. СПб., 2002. * Преображенский А. А., Магнитные материалы и элементы. М.: Высш. шк., 1976. * Мешков И.Н., Чириков Б.В. Электромагнитное поле. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1987. Т. 1. * Парселл Э. Берклеевский курс физики. М.: Наука, 1983. Т. 2 Электричество и магнетизм. * Фишер М., Природа критического с…

lab4:магнетизм_микрочастиц

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Магнетизм микрочастиц и атомов Магнитные свойства твердого тела определяются поведением микрочастиц, входящих в состав атомов и молекул, из которых состоят эти макротела. Поэтому вначале необходимо рассмотреть магнитные свойства свободного атома. Для качественного описания природы магнетизма атомов используем простейшую планетарную модель атома, согласно которой электроны вращаются вокруг положительно заряженного ядра по круговым орбитам.$r$$I=\frac{e}{T} $$e$$T=\frac{2\pi r}{v}$$v$$$ m_{l} =\f…

lab4:магнитное_поле_в_веществе

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Магнитное поле в веществе При помещении магнетика в однородное внешнее магнитное поле происходит его намагничивание, т.е. магнетик становится источником магнитного поля. Причиной намагничивания является то, что в веществе существуют $$ \vec j_{m } =c\cdot \mbox{rot} \vec M, $$$\vec j_{m} $$\vec M$$M=\frac{\sum m_{i} }{V} .$$B$$j$$j_{m} $$j_{m} .$$$ \mbox{rot}\vec B=\frac{4\pi }{c} (\vec j+\vec j_{m} ). $$$j_{m} $$$ \mbox{rot}(\vec B-4\pi \vec M)=\frac{4\pi }{c} \vec j. $$$\vec H$$$ \vec…

lab4:обозначения

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Основные обозначения $\vec E$ --- электрическе поле, $\vec E_{loc}$ --- локальное электрическое поле, $E_{с}$ --- коэрцитивное поле, $\vec P$ --- поляризация, $P_{s}$, $P_{r}$ --- спонтанная и остаточная поляризация,$\vec D$$\vec p_{мол}$$Т$$v$$\alpha$$\chi$$\gamma$$\varepsilon$$T_{c}$$T_{0}$$d$$S$$C$$C_{x}$$C_{0}$$Q$$U$$R$$f$$Z$

lab4:обозначения2

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Основные обозначения $М$ --- намагниченность среды, $\vec Н$ --- вектор $Н$, $\vec В$ --- магнитное поле, $\chi$ --- магнитная восприимчивость, $\mu$ --- магнитная проницаемость,$е$$m_{e}$$r$$S$$I$$v$$T$$\vec m_{s}$$\vec p_{s}$$\vec m_{l}$$p_{l}$$\gamma$$\hbar$$2\pi$$\vec m_{d}$$Z$$N$$U$$T_{c}$$k$$W$$\vec S $$M$$M_{r}$$H_{c}$$Q$$ј, ј_{m}, ј_{см}$$\beta$$\gamma$$R, L, C$$\Phi $$\xi , U$…

lab4:оборудование42

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Оборудование и образец В предлагаемой работе изучается движение носителей заряда в полупроводнике, помещенном в магнитное поле. Определяются тип проводимости, концентрация и подвижность носителей заряда. $l \times d \times h,$$k=0,235$$U_{34}$$U_{доп}$$$ U_{1} =U_{34} +U_{доп}, \ \ \ U_{2} =-U_{34} +U_{доп} , \ \ \ U_{H} =\frac{1}{2} (U_{1} -U_{2} ). $$$180^{\circ}$…

lab4:обработка45

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Обработка экспериментальных данных Обработку экспериментальных данных можно провести средствами Excel, Mathcad, Matlab, но лучше всего все же при помощи программы $\chi $$T$$T_{c}^{ф},$$T_{c}^{n},$$\Delta Т,$$T_c$$\chi _{0} .$$\frac{1}{\chi } =f(T)$$T>T_{c})$$T_{c}^{n}$$T_{c}^{n}$$\lg (\frac{1}{\chi } - \frac{1}{\chi _0})$$\lg (T-T_{c} )$$\gamma $$T_{c} $$T_{c} $$\lg (\frac{1}{\chi } - \frac{1}{\chi _0})=f(\lg (T-T_{c} ))$$\lg (\frac{1}{\chi } - \frac{1}{\chi _0})=f(\lg (T-T_{c} ))$$\gamma $…

lab4:парамагнетики

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Парамагнетики Парамагнетики --- вещества, имеющие не скомпенсированный собственный магнитный момент микрочастиц, составляющих атом (молекулу). Парамагнитные свойства проявляются у следующих классов физических объектов:$\vec B$$\vec B$$$ U=-(\vec m\vec B)=mB\cos \alpha , $$$\alpha $$\vec m$$\vec B$$\vec m$$\vec B$$кТ.$$$ \vec M=\frac{Nm^{2} }{3kT} \vec H, $$$N$$k$$\vec B$$\vec H$$\vec H$$$ \chi =\frac{Nm^{2} }{3kT} =\frac{C}{T} , $$$С = \frac{Nm^{2}}{3k}$$Т$$N$$\vec m.$${}_{2}$…

lab4:поведение_вблизи_фазового_перехода

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Поведение спонтанной поляризации и диэлектрической проницаемости вблизи точки фазового перехода В рамках молекулярной теории температурную зависимость диэлектрической постоянной выше точки Кюри можно обосновать лишь качественно. Для этого воспользуемся формулой Клаузиуса$$ \frac{\varepsilon -1}{\varepsilon +2} =\frac{4\pi }{3} \frac{\alpha }{\nu } , $$$\alpha$$\nu $$\varepsilon $$\alpha$$\gamma =\frac{4\pi }{3} $$$ \varepsilon =\frac{1+\frac{8\pi }{3} \frac{\alpha }{v} }{1-\frac{4\pi }{3} \fr…

lab4:поведение_спонтанной_намагниченности

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Поведение спонтанной намагниченности и магнитной восприимчивости при фазовых переходах Особые свойства магнитоупорядоченных веществ наблюдаются только в некотором температурном интервале. При нагревании ферромагнетика выше некоторой температуры, называемой $J=\frac{m_s}{m_0},$$m_s$$m_{0}$$0^{\circ }$$M_{s} $$M_{s} $$T_{c} $$T_{N} $$\theta .$$\chi $$\chi =\frac{C}{T} $$\chi (T)$$T>T_{c} $$$ \chi =\frac{C}{T-T_{c} } . $$$T-T_{c}$$\chi $$M_{s} $$\chi $$$ M_s=A(T_c-T)^{\beta }, \ \ \ T

lab4:подвижность

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Подвижность и коэффициент диффузии носителей заряда в полупроводниках Ток в твердых телах может быть вызван не только наличием электрического поля. Если в полупроводнике создать область неравновесных носителей, например неоднородным легированием, то в нем возникнет диффузионный поток из-за наличия градиента концентрации носителей. Его можно описать уравнением вида $$ I_{n} =-D_{n} \frac{dn}{dx} , $$$D_{n} $$$ j_{n} =eD_{n} \frac{dn}{dx} . $$$E$$E_{st},$$$ j_{n} =enu_{n} E_{st} . …

lab4:приложение

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Приложение Таблица П1 Молярная магнитная восприимчивость $\chi _A$ некоторых элементов при комнатной температуре Диамагнетики $\chi _A \cdot 10^6 \frac{cм^3}{моль}$ Неон He $H_{c}, \frac{кА}{м}$$B_{r}, Т$$W, \frac{кДж}{м^3}$$\mu_{нач}$$\mu_{макс}$$Н_c, \frac Ам$$В_s$$H_s$$\rho$$2,18$$5\cdot 10^4 \frac Ам$$10^{-7}$$1,89$$3\cdot 10^4 \frac Ам$$(6--2,5)\cdot 10^{-7}$$(2-4)\cdot 10^{3}$$(1,5-6)\cdot 10^{4}$$(4,5-9)\cdot 10^{-7}$$(1,5-10)\cdot 10^{4}$$(7-30)\cdot 10^{4}$$(1,6-8,5)\cdot…

lab4:приложение_41

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Приложение 1. Эффект Холла в сильном магнитном поле Рассмотрим случай, когда за время свободного пробега $\tau $ заряженная частица пролетает расстояние много больше Ларморовского радиуса $\rho _L$$\omega _{c} \cdot \tau \gg 1$$\omega _{c} $$\hbar \cdot \omega _{c},$$\hbar $$\hbar \cdot \omega _{c} \gg k \cdot T$$I.$$\frac{h}{e^2}$

lab4:приложение_42

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Собственная концентрация электронов Концентрация электронов в зоне проводимости определяется следующим выражением: $$ n_{i} =\int \limits_{0}^{\infty }f_{n} \cdot dz=\int \limits_{0}^{\infty }\left(\frac{1}{e^{\frac{E-E_{F} }{kT} } +1} \right) \cdot \left(\frac{4\pi \sqrt{2m_{n}^{*} E} }{h^{3} } dE\right) , $$ где $dz$ -- число разрешенных состояний в интервале энергий $dE$$E_{F} $$f_{n} =\frac{1}{e^{\frac{E-E_{F} }{kT} } +1} $$E$$T$$m_{n}^{*} $$k$$h$$\frac{E-E_{F} }{kT} \gg 1$$$ f_{F} =f_{…

lab4:проводимость

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Примесная и собственная проводимость полупроводников Проводимость чистых полупроводников, обусловленная движением одинакового количества электронов и дырок, возникающих за счет нарушения валентных связей, называется собственной. При комнатной температуре в чистых полупроводниках ионизуется очень небольшое число атомов, так как энергия возбуждения (энергия перехода из валентной зоны в зону проводимости) намного превосходит среднюю энергию частиц, равную $\frac{3}{2}kT$$T=300$$E=\frac{3}{2}kT$$0,…

lab4:экспериментальная_установка

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Экспериментальная установка и методика измерений Оборудование: исследуемые образцы, трансформатор, лабораторный автотрансформатор (ЛАТР), соленоид,$L_1$$I$$H$$$ \oint \limits_{C}Hdl =I \ \ \mbox{ (СИ), } \oint \limits_{C}Hdl =\frac{4\pi }{c} I, \ \ \mbox{ (СГС).} $$$$H=\frac{N_{1} }{2\pi r} I_{1}\,, $$$N_{1}$$I_{1} $$r$$I_{1} $$R_1:$$$ I_{1} =\frac{U_1}{R_1}. $$$\vec B$${\cal E}$$\vec В.$$$ {\cal E}=-N_{2} \left(\frac{d\Phi }{dt} \right), $$$\Phi$$\vec B$$\Phi = \vec B\cdot \vec S$$\vec S$$…

lab4:эксперимент

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Эксперимент Оборудование: лабораторный блок, персональный компьютер. Лабораторный блок состоит из аналого--цифрового преобразователя (АЦП), элемента Пельтье, термопары. Блок передаёт данные по USB порту в компьютер.$К(f)$

lab4:эксперимент2

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-10-07T10:16:58+00:00

Лабораторная работа 4.5 Исследование магнитной восприимчивости гадолиния вблизи точки Кюри Краткое руководство по выполнению исследования $(M-52)$$1/(M-52)$$\Theta_p = \frac{1}{\text{наклон прямой}}$$\frac{1}{\chi} \propto (T - \Theta_p)$$\chi$$T$$\Theta_p$

lab4:эксперимент3

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Задания Задание 1. Запись петли гистерезиса предельного цикла. Определение коэрцитивного поля $E_{c}$, остаточной $P_{r}$ и спонтанной поляризации $P_{s}$. Определение потерь энергии на переполяризацию образца.$C_{x}$$f \approx 20$$\left|Z_{Cx} \right|\cong 7,5$$U_{x} (t)$$U_{y} (t).$$f\cong (0,5 \div 1)$$C_{x}$$E_c$$P_r$$P_s$$P(E)$$E=0.$$E_{c},$$P_r$$P_s.$$w=\frac{1}{4\pi}\int {\vec E}\cdot d{\vec D} $$D(E)$$4\pi P\gg E$$P\gg \varepsilon _{0} E$$D\approx 4\pi P$$D\approx P$$$ \Delta W\approx…

lab4:эксперимент41

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Измерение проводимости полупроводника при комнатной температуре Схема установки для определения проводимости полупроводника при комнатной температуре показана на рисунке $I$$R$$U=I\cdot R$$I$$U$$j=\sigma E$

lab4:эксперимент42

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Задание * Соберите схему задав направление тока через образец (выводы 1, 2) и направление магнитного поля, по знаку ЭДС Холла (выводы 3, 4 ---$U_{34} > U_{доп} $$U_{34}(I)$$U_{34}(I),$$U_{34}$$U_{доп}$$U_H$$\sigma$$\sigma$$$j=\sigma E, \ \ \ \ \sigma =\frac{1}{\rho } =\frac{l}{RS}.$$$E_g$$\frac{m_n^*}{m_0}$$\frac{m_p^*}{m_0}$$\frac{см^2}{В с}$$\frac{см^2}{В\cdot с}$$\sigma_I$$\cdot$$^{-1}$$5\cdot 10^{-6}$$2\cdot 10^{-2}$$2\cdot 10^{-2}$$U_{34}$$I$$U_{34}(I),$$U_{H}(I);$$U_{H} (Р)$$u$…

lab4:эксперимент45

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Краткое руководство по выполнению работы Исследование зависимости магнитной восприимчивости гадолиния от температуры производится с помощью программно-аппаратного комплекса, представляющего собой блок лабораторной установки и программу на компьютере.

lab4:элементы_зонной_теории

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Элементы зонной теории твердого тела Рассмотрим теперь, как изменяется характер движения и энергетический спектр электронов при переходе от изолированных атомов к твердому телу. Электроны изолированного атома энергетически связаны с ядром, и, чтобы удалить электрон из атома, ему нужно сообщить дополнительную энергию. В соответствии с квантовой теорией энергии электронов в атоме могут принимать лишь некоторые дискретные значения (уровни), строго определенные для каждого химического элемента. Есл…

lab4:регистрация_петли_гистерезиса

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Регистрация петли гистерезиса Регистрация петли гистерезиса ферромагнетика производится на установке, схема которой приведена на рисунке:$L_{1}$$I_{1}.$$H,$$$ H=\frac{N_1 I_1}{\ell}, $$$\ell$$R_{1},$$H$$$ U_{X} =I_{1} R_{1} =\frac{R_{1} \ell}{N_{1} } H. $$$X$$H.$$L_{2} $$N_{2} ,$$$ U_{C} =-\frac{N_{2} S}{R_{2} C} B=-\frac{N_{2} S}{\tau } B, $$$$ B=-\frac{R_{2} C}{N_{2} S} U_{C} . $$$U_{C} $$Y$$B(H).$$H,$$H_{\max },$$B(H)$$H:$$$ \mu (H)=\frac{1}{\mu _0}\cdot \frac{dB}{dH}. $$$R_{1}$$R=5$$L_{1…

lab4:свойства

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Основные свойства и характеристические параметры сегнетоэлектриков К сегнетоэлектрикам относятся кристаллические диэлектрики, обладающие следующими свойствами:${\vec P}_{s} $$10^{-7}\div 10^{-5} \frac{Кл}{см^2}.$$10^{7}\div 10^{8} \frac Вм.$$T_{c}$$\vec P_{S} =0.$$$ \varepsilon \approx \frac{C}{T-T_{0} },$$$С$$T_{0}$$T_{c} \approx T_0$$T_{c}$$\vec P_{s}$$\vec P_{s} $$\vec D (\vec E)$$\vec P (\vec E).$$T_{c}$$P_{s}$$C$$T_{c}$$P_{s}$$10^{-6}\frac{Кл}{см^{2}}$$C$${}_{4}$${}_{4}$${}_{6}$${}_{2}$$2,…

lab4:сегнетоэлектрические_керамики

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Сегнетоэлектрические керамики Широкое применение в технике имеет поликристаллическая керамика на основе BaTiO${}_{3}$ с добавками BaZrO${}_{3}$, SrTiO${}_{3}$, CaTiO${}_{3}$ и др. Керамика изготавливается спеканием при высоких температурах $\approx 1400^{\circ}$${}_{3}$${}_{3}$${}_{3}$${}_{3}$$120^{\circ}$$150^{\circ}$${}_{3}$${}_{3}$$120^{\circ}$$30^{\circ}$$\varepsilon$$\pm 50^{\circ}$${}_{3}$${}_{3}$$T_c$${}^{\circ}$$\varepsilon$$20^{\circ}$…

lab4:спецификации

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Параметры образца В работе используется образец с размерами: $S=16$ мм$^2$, $d=0,6$ мм.

lab4:теория41

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Проводимость твердых тел * Классификация твердых тел: металлы, полупроводники, диэлектрики * Элементы зонной теории твердого тела * Примесная и собственная проводимость полупроводников * Подвижность и коэффициент диффузии носителей заряда в полупроводниках * Движение носителей заряда в полупроводниках, помещенных в магнитное поле. Эффект Холла * Приложение 1. Эффект Холла в сильном магнитном поле (для дополнительного чтения) * Приложение 2. Собственная концентрация электронов…

lab4:теория44

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Магнитные свойства твердых тел * Основные обозначения * Магнетизм микрочастиц и атомов * Магнитное поле в веществе * Классификация магнетиков * Поведение спонтанной намагниченности и магнитной восприимчивости при фазовых переходах * Приложение

lab4:теория_3

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Регистрация петли гистерезиса Исследуемый образец представляет собой плоскопараллельную пластинку сегнетоэлектрической конденсаторной керамики толщиной $d$$S$$d$$S$$C_{x}$$C_{0}$$C_{0} \gg C_{x}$$C_{x}$$U_{x}$$1:100$$U_{x}$$$ E=\frac{U_{x} }{d} . $$$C_{0}$$Q=U_{x} C_{x} =U_{y} C_{0} $$U_{y}$$D=4\pi \frac{Q}{S} $$D=\frac{Q}{S} $$$ D=4\pi \frac{U_{y} C_{0} }{S}, \ \ \ D=\frac{U_{y} C_{0} }{S} . $$$4\pi P\gg E$$P\gg \varepsilon _{0} E$$$ P=\frac{U_{y} C_{0} }{S} . $$$C_{0}, S$$d$$P(E)$$D(E)$$…

lab4:теория_42

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

lab4:теория_43

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Сегнетоэлектричество * Основные обозначения * Основные свойства и характеристические параметры сегнетоэлектриков * Классификация сегнетоэлектрических кристаллов по типу фазового перехода * Условие перехода сегнетоэлектрика типа "смещение" в полярное состояние * Поведение спонтанной поляризации и диэлектрической проницаемости вблизи точки фазового перехода * Домены и гистерезис зависимости поляризации от напряженности электрического поля * Сегнетоэлектрические керамики…

lab4:условие_перехода

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Условие перехода сегнетоэлектрика типа "смещение" в полярное состояние Механизм возникновения полярного состояния в титанате бария можно объяснить характером взаимодействия ионов решетки с $\vec E_{loc} $$\vec E$$\vec E_{loc} $$\vec E_{loc} $$\vec E$$$ \vec E_{loc} =\vec E+\frac{4\pi }{3} \vec P \ \ \mbox{ (СГС), } \ \ \ \vec E_{loc} =\vec E+\frac{{\vec P}}{3\varepsilon _{0} } \ \ \ \mbox{ (СИ), } $$$\vec P$$$ \vec E_{loc} = \vec E+\gamma \vec P, $$$\gamma $$\frac{4\pi }{3}$$\frac{1}{3\vareps…

lab4:dh-l

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Датчик ПХЭ 606 117А Индивидуальный номер 730 Характеристики датчика Размеры кристалла 2 х 1,5 х 0,6 мм Размеры рабочей зоны кристалла 0,45 х 0,15 мм

lab4:dh-r

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Датчик ПХЭ 605 817А Индивидуальный номер 175 Характеристики датчика Размеры кристалла 3 х 2 х 0,8 мм Размеры рабочей зоны кристалла 1,0 х 0,25 мм

lab4:hall_l

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Датчик Холла Левая сторона Датчик ПХЭ 606 117А Правая сторона Датчик ПХЭ 605 817А

lab4:lab4

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Электрические и магнитные свойства твердых тел Лаб. № 4.1. - Определение ширины запрещенной зоны полупроводника Выполняемый в данной работе эксперимент состоит из двух частей. В первой записывается вольт-амперная характеристика образца, из которой определяется проводимость исследуемого полупроводника при комнатной температуре. Во второй части изучается температурная зависимость проводимости, из которой можно рассчитать ширину запрещенной зоны, концентрацию носителей и их подвижность…

lab4:oборудование41

Anonymous (anonymous@undisclosed.example.com) — 2025-07-01T11:59:40+00:00

Оборудование и образец Оборудование: генератор низкой частоты, сопротивление, исследуемый образец, источник питания образца стабилизированный по току, термопара, нагреватель (проволочное сопротивление), источник питания нагревателя, блок регистрации, персональный компьютер, цифровой универсальный вольтметр (GDM).…