Local Geometry of the Fermi Surface: And High-Frequency Phenomena in Metals

خواص الکترونیکی فلزات معمولی برای چندین دهه تحت مطالعه فعال بوده است. در دهه‌های 1950 و 1960، بیشتر تحقیقات به دنبال توصیف سطوح فرمی فلزات بودند. این مطالعات بر اساس داده‌های تجربی به‌دست‌آمده در نتیجه مشاهدات متعدد از پدیده‌های خاص است که به ساختار طیف الکترونیکی فلزات و در نتیجه محاسبات ساختار نواری پاسخ می‌دهند [lJ. خواص فرکانس بالا فلزات نیز به طور فعال مورد مطالعه قرار گرفت. این تحقیقات با توسعه تئوری اثر پوست غیرعادی آغاز شد [2J. بعدها، دستاوردهای قابل توجهی در مطالعات خواص فرکانس بالا فلزات در حضور میدان مغناطیسی اعمال شده به دست آمد. تشدید سیکلوترون در یک میدان مغناطیسی موازی [3]، امواج الکترومغناطیسی در فلزات [4]-[6J، اثرات اندازه [7J، [8]، رزونانس سیکلوترون جابجا شده داپلر، و داپلرون [9]، [10] به صورت نظری پیش‌بینی شدند. مطالعات و بارها در آزمایش ها مشاهده شده است. این زمینه جدیدی را برای تجزیه و تحلیل خواص سیستم الکترونی فلزات ارائه کرد. نتایج اصلی مطالعات نظری و تجربی در مورد ویژگی های الکترونیکی فلزات انجام شده در این دوره در چندین کتاب و مقاله مروری توضیح داده شده است (نگاه کنید به، به عنوان مثال، [11]-[14]، [16]). همچنین پیشرفت زیادی در مطالعات برهمکنش بین یک سیستم الکتروترون و امواج اولتراسونیک منتشر شده در فلزات حاصل شد. در دماهای پایین (T < 10 K) الکترون‌ها اثر قوی بر پراکندگی و تضعیف امواج اولتراسوند ایجاد می‌کنند.

The electronic properties of normal metals have been under active study for several decades. In the 1950s and 1960s most investigations sought to describe the Fermi surfaces of metals. These studies were based on experimental data obtained as a re­ sult of numerous observations of particular phenomena responsive to the structure of the electronic spectra of metals and thus to band-structure calculations [lJ. The high-frequency properties of metals were also actively studied. These investiga­ tions were initiated by the development of the theory of the anomalous skin effect [2J. Later, significant achievements were reached in studies of the high-frequency properties of metals in the presence of an applied magnetic field. Cyclotron res­ onance in a parallel magnetic field [3], electromagnetic waves in metals [4]-[6J, size effects [7J, [8], Doppler shifted cyclotron resonance, and dopplerons [9], [10] were predicted in theoretical studies and repeatedly observed in experiments. This offered new scope for analysis of the properties of the electron system of metals. The main results of theoretical and experimental studies of the electronic charac­ teristics of metals performed during this period are expounded in several books and review articles (see, e. g. , [11]-[14], [16]). Great progress was also achieved in studies of the interaction between an elec­ tron system and the ultrasonic waves propagating in metals. At low temperatures (T < 10 K) the electrons produce a strong effect on the dispersion and attenuation of ultrasound waves.