Потери энергии заряженной частицы на возбуждение волн в полупроводниковом цилиндре с двумерным электронным газом на боковой поверхности

Abstract

В электростатическом приближении получено дисперсионное уравнение, характеризующие собственные моды полупроводникового цилиндра со слоем двумерного электронного газа на его боковой поверхности (3D+2D-плазмы). Найдены потери энергии частицы, движущейся во внешнем магнитном поле, вектор напряженности которого направлен параллельно продольной оси симметрии 3D+2D-плазмы цилиндрической конфигурации. Отмечен универсальный характер полученного соотношения. С его помощью можно определить потери энергии как при вращательном движении частицы вокруг цилиндра, так и при поступательном движении частицы параллельно образующей цилиндра. Обнаружен эффект невзаимности возбуждения собственных волн 3D+2D-плазменного цилиндра с идентичной структурой распределения полей, но отличающихся направлением распространения по азимутальной координате.

В електростатичному наближенні отримано дисперсійне рівняння, що характеризує власні моди напівпровідникового циліндра з шаром двовимірного електронного газу на його бічній поверхні (3D+2D-плазми). Знайдено втрати енергії зарядженої частинки, що рухається в зовнішньому магнітному полі, вектор напруженості якого спрямований паралельно повздовжній осі симетрії 3D+2D-плазми циліндричної конфігурації. Зазначено універсальний характер отриманого співвідношення. За його допомогою можливо визначити втрати енергії як при обертальному русі навколо циліндра, так і при поступальному русі частинки паралельно твірній циліндра. Виявлено ефект невзаємності збудження власних хвиль 3D+2D-плазмового циліндра з ідентичною структурою розподілу полів, які проте відрізняються напрямком розповсюдження вздовж азимутальної координати.

In electrostatic approximation the dispersion equation describing the eigenmodes of semiconductor cylinder with the layer of two-dimensional electron gas on the side surface (3D+2D-plasma) has been obtained. The energy loss of charged particle was found when it was moving in external magnetic field that has the intensity vector parallel to the symmetry longitudinal axis of the 3D+2D-plasma of cylindrical configuration. It was noted that the obtained relation has the universal character. With the help of it the energy loss may be determined for rotary motion of particle around the cylinder and its translational motion parallel to the cylinder generatrix. The effect of non-reciprocity of the eigenmodes excitation of 3D+2D plasma cylinder was discovered. These modes have identical structures of the field distribution, but differ in the propagation direction along the azimuthal coordinate.