Поглощение электромагнитного поля миллиметрового радиодиапазона в совершенных диэлектрических кристаллах

Анотація

Методом шарового диэлектрического резонатора измерены диэлектрические потери в высококачественных кристаллах сапфира, рубина, флюорита и кварца в диапазоне температур 4,2-300 К на частоте 36 ГГц. Коэффициент поглощения электромагнитного поля на длину волны Г в кристаллах как по порядку величины, так и по температурной зависимости согласуется с теорией Гуревича, рассматривающей поглощение как результат электрофононного взаимодействия поля с акустическими фононами вследствие ангармонизма кристаллической решетки. Установлено, что изученные кристаллы обладают предельно низким поглощением в миллиметровом радиодиапазоне даже при умеренно низких температурах (напpимеp, для сапфира Г ≈ 10^-8 пpи темпеpатуpе T ≈ 40 К). Измерено остаточное поглощение электромагнитного поля при низких температурах, которое связано с однофононным процессом поглощения поля на дефектах кристаллической структуры. Установлена корреляция в температурной зависимости поглощения в кристалле между электромагнитным полем и продольным гиперзвуком.