Сильные нелинейные эффекты в проводимости тонких металлических образцов (Обзор)

Анотація

Обсуждается серия работ, посвященных нетривиальным нелинейным стационарным и нестационарным явлениям, сопровождающим протекание транспортного тока через тонкие чистые монокристаллические образцы металлов при низких температурах. Механизм нелинейности является магнитодинамическим — он связан с воздействием собственного магнитного поля тока на электронные траектории и, тем самым, на проводимость металла. Магнитодинамическая нелинейность приводит к нетривиальному эффекту падения сопротивления тонких образцов с ростом тока. При больших токах, когда радиус кривизны электронных траекторий в собственном поле тока становится меньше поперечных размеров образца, возникает эффект шнурования тока (пинч-эффект). При этом с увеличением тока падение сопротивления сменяется его возрастанием. Обсуждаются также экспериментальные исследования нелинейных вольт- амперных характеристик тонких образцов кадмия и вольфрама. В этих экспериментах не только подтверждены предсказания теории, но и обнаружены новые нелинейные эффекты, сопровождающие протекание сильных токов. В частности, обнаружена генерация автоколебаний напряжения в режиме заданного тока. С ростом тока спектр автоколебаний эволюционирует, подчиняясь определенному сценарию, с переходом от дискретного к сплошному, что свидетельствует о возникновении хаотического режима.