Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия.Главный редактор А. М. Прохоров.1983.
- затухание эл.-магн. волн по мере их проникновенияв проводящую среду. Переменное во времени электрич. поле Е и связанноес ним магн. поле Н не проникают в глубь проводника, а сосредоточены в осн. ,называемой глубиной скин-слоя. Происхождение С.-э. объясняется тем, чтопод действием внеш. перем. поля в проводнике свободные электроны создаюттоки, поле к-рых компенсирует внеш. поле в объёме проводника. С.-э. проявляетсяу металлов, в плазме, ионосфере (на коротких волнах), в вырожденныхполупроводниках и др. средах с достаточно большой проводимостью.
Глубина скин-слоя существенно зависит от проводимости ,частоты эл.-магн. поля w, от состояния поверхности. На малых частотах велика, убывает с ростом частоты и для металлов на частотах оптич. диапазонаоказывается сравнимой с длиной волны см. Столь малым проникновением эл.-магн. поля и почти полным его отражениемобъясняется металлич. блеск хороших проводников. На ещё больших частотах, плазменную частоту, в проводниках оказывается возможнымраспространение эл.-магн. волн. Их затухание определяется как внутризонными, Зонная теория).
Теоретич. описание С.-э. сводится к решению кинетич. ур-ния для носителейзаряда с целью определения связи тока с полем и последующему решению Максвеллауравнений. Наиб. просто описывается т. н. нормальный С.-э., к-рый имеетместо, когда велика по сравнению с эфф. длиной свободного пробега l электронов. l определяется расстоянием, проходимым электроном за время между 2 актами рассеяния (- время релаксации) либо за период поля 1/w в зависимости от того, какаяиз этих длин меньше. В общем случае , где v - скорость электрона.
При нормальном С.-э. распределение поля в проводнике зависит лишь отдифференц. проводимости ,отличие к-рой от проводимости на пост. токе учитывается (для изотропной среды) соотношением ; оно зависит также от формы поверхности образца. Проводимость связанас диэлектрич. проницаемостью среды соотношением ,где -вклад в диэлектрич. проницаемость локализованных электронных состояний(диэлектрич. проницаемость ионной решетки).
Для плоской поверхности образца (плоскость ху )и нормальногопадения волны (z) распределение поля в проводнике имеет вид
где Е(0) - амплитуда поля на поверхности,, коэф. преломления п и затухания связаны соотношением ,где диэлектрич. проницаемость (- диэлектрич. Высокочастотная проводимость).
Для цилиндрич. провода радиусом r0 распределение поля выражаетсячерез функцию Бесселя:
где Е(r0) - поле на поверхности,С.-э. существенно сказывается на зависимости сопротивления провода от егорадиуса. В то время как на пост. токе сопротивление провода R длины L обратно пропорционально площади сечения , на переменном токе в предельном случае, когда ток течёт в очень тонкомприповерхностном слое , сопротивление обратно пропорционально длине окружности поперечного сечения
В пределе НЧ, когда можно не учитывать частотную дисперсию ,а также пренебречь величиной ,глубина скин-слоя:
коэф. преломления:
С повышением частоты в ИК-области для металлов при условии проводимость - плазменная частота электронов. В этом диапазоне и глубина скин-слоя ,т. е. не зависит от частоты и выражается через концентрацию электронови их эфф. массу т, т. к..В этом же диапазоне коэф. п мал по сравнению с и взаимодействие электронов с поверхностью образца существенно влияет какна п, так и на поглощение энергии, пропорциональное мнимой частие. Сталкиваясь с поверхностью, электроны рассеиваются на статич. неоднородностяхи тепловых поверхностных колебаниях (см. Поверхность). АномальныйС.-э. описывает ситуацию при ; он наблюдается в СВЧ-диапазоне в чистых металлах при низких темп-pax.Связь между плотностью тока l и полем Е является здесь нелокальной, l. Задача о распределении поля сводитсяк интегро-дифференц. ур-нию, решение к-рого даёт, в частности, асимптотич. Е. Наряду с компонентой, убывающей на расстоянии~ отповерхности, наблюдается медленное убывание на расстоянии ~l. Выражениедля 8 в этом случае иное. Напр., для предельно аномального С.-э.,т. е. при ,глубина скин-слоя
При аномальном С. э. рассеяние электронов на поверхности образца малосказывается на величине .Здесь существенную роль играют электроны с малыми углами скольжения, дляк-рых отражение близко к зеркальному. Заметно влияет на аномальный С.-э.
где - ларморовскийрадиус; предполагается .Др. электроны, не сталкивающиеся с поверхностью, возвращаются в скин-слойпосле каждого оборота вокруг магн. поля, благодаря чему в металлах наблюдается циклотронный резонанс.
Более точный количеств. смысл как при нормальном, так и аномальном С.-э.(в отличие от )имеет поверхностный импеданс Z. В НЧ-области нормального С.-э.
и уменьшается с темп-рой Т, т. к. растёт .Для предельно аномального С.-э. импеданс
где параметр В определяется спектром электронов; в изотропномприближении
Лит.: Ландау Л. Д., Л и ф ш и ц к. м., Электродинамикасплошных сред, 2 изд., М., 1982, с. 291-99; Л и ф ш и ц Е. М., ПитаевскийЛ. П., Физическая кинетика, М., 1979, с. 436-49; F а 1 k о v s k у L. A.,Transport phenomena at metal surfaces, «Adv. in Phys.», 1983, v. 32, №5, p. 753; Aбрикосов А. А., Основы теории металлов, М., 1987, с. 105- 117. Л. А. Фальковский,
Скин-эффект нелинейный. При достаточно высоких значениях напряжённостиперем. эл.-магн. поля, когда параметры среды, напр. проводимость ,начинают зависеть от поля, С.-э. становится нелинейным, т. е. толщина скин-слоя также начинает зависеть от интенсивности эл.-магн. поля. Наиб. легко нелинейныйС.-э. реализуется в плазме. Пороговые значения амплитуд электрич. и магн. В области НЧ определяющее влияние на проникновение поля оказывает дифференц. ,т. е. меняется структура скин-слоя. Но характерный масштаб затухания попорядку величины остаётся равным
Значительно большее влияние в этой области частот оказывают магнитныенелинейности, к-рые могут менять С.-э. не только количественно, но и качественно. , где - циклотронная частота носителей. В режиме магн. нелинейности С.-э. необходимоучитывать тензорный характер сопротивления среды в магн. поле. Зависимостьдиагональных компонент сопротивления от Н (магнетосопротивление )аналогична влиянию электрич. нелинейностей. компоненты тензора сопротивления (см. Холла эффект )наиб. t =0. Тогда глубинапроникновения поля в плазму меняется со временем:.В режиме нелинейного С.-э. в зависимости от напряжённости магн. поля вместообычного диффузионного закона проникновения магнитного поля, при к-ром происходит либо быстрое конвективное проникновение поля в плазму со скоростьюпорядка токовой скорости носителей (т. е.), либо запирание поля на конечной толщине [т. е.].Существ. роль в этих процессах играет неоднородность среды, а именно, еслиносители при токовом движении попадают в область более высокой своей концентрации, При наложении на плазму переменного магн. поля может возникать эффектдетектирования, состоящий в том, что наряду с формированием скин-слоя уграницы плазмы в глубь среды уходит нелинейная волна поля нек-рого фиксиров. В ИК-области, когда , нелинейные изменения происходят при ,когда носителей в скин-слое толщиной с/w р не хватаетдля переноса тока даже при их движении со скоростью, близкой с. Врезультате глубина проникновения поля увеличивается (чтобы повысить числоносителей) до необходимой для поддержания тока:.В области высоких частот толщина скин-слоя в плазме может как уменьшаться, так и возрастать в зависимостиот знака нелинейного вклада в диэлектрич. проницаемость. В отличие от линейногорежима, в случае нелинейного С.-э. при медленном увеличении напряжённостиполя оно, начиная с нек-рой пороговой амплитуды, проникает в глубь плазмына расстояние, определяемое диссипативным затуханием. (Это происходит приположит. нелинейном вкладе.) В случае достаточно слабой диссипации нелинейноепроникновение поля в плазму может носить характер гистерезиса, т. е. зависетьот предыстории процесса. Напр., для плазменного слоя конечной толщины эффективность Т проникновения эл.-магн. волны через слой, измеряемая отношениемпотоков энергии после слоя и перед ним, является неоднозначной ф-цией интенсивностипадающей волны l (как схематически показано на рис.).
Зависимость эффективности проникновения Т электромагнитной волнычерез слой от её интенсивности I.
Наличие развитой турбулентности плазмы также приводит к изменениюкак динамики С.-э., так и глубины скин-слоя, к-рая будет зависеть от интенсивноститурбулентности, поскольку в нелинейном С.-э. взаимодействие носителей стурбулентными пульсациями существенно меняет отклик плазмы на приложенноек ней поле. Это связано, в частности, с изменением эфф. частот соударенийносителей v эф при их сильном рассеянии на турбулентных пульсациях. , скшювая глубина где ws - плотность энергии ионно-звуковых колебаний; п е, Т е - концентрация и темп-pa электронов.
Глубина скин-слоя может резко возрастать, если в плазме возможны процессы трансформации приложенногок плазме перем. эл.-магн. поля в слабозатухающие собств. колебания, напр. ленгмюровские волны, к-рые переносят поле на расстояния порядка обратнойвеличины декремента затухания этих волн (см. Трансформация волн вплазме).
Лит.: Цытович В. Н., Теория турбулентной плазмы, М., 1971; ВладимировВ. В., В о л к о в А. Ф., М е л и х о в Е. 3., Плазма полупроводников, гидродинамика, в сб.: Вопросы теории плазмы, в. 1В, М., 1987,с. 209; Кочетов А. В., М и р о н о в В. А., Динамика нелинейного просветленияплотной плазмы, «Физика плазмы», 1990, т. 16, М 8, с. 948. Н. С. Ерохин,
Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия.Главный редактор А. М. Прохоров.1988.
Смотреть больше слов в «Физической энциклопедии»
(от англ. skin — кожа, оболочка) поверхностный эффект, затухание электромагнитных волн по мере их проникновения в глубь проводящей среды, в резу... смотреть
скин-эффект сущ., кол-во синонимов: 1 • эффект (29) Словарь синонимов ASIS.В.Н. Тришин.2013. . Синонимы: эффект
СКИН-ЭФФЕКТ (от англ. skin - кожа, оболочка), поверхностный эффект, затухание электромагнитных волн по мере их проникновения в глубь проводящей среды... смотреть
Термин скин-эффект Термин на английском skin – effect Синонимы Аббревиатуры Связанные термины Определение Явление затухания электромагнитных ... смотреть
скин-эффе́кт (англ. skin кожа, оболочка + аффект) поверхностный эффект 1) явление протекания тока высокой частоты не по всему сечению сплошного прово... смотреть
1) Орфографическая запись слова: скин-эффект2) Ударение в слове: скин-эфф`ект3) Деление слова на слоги (перенос слова): скин--эффек4) Фонетическая тран... смотреть
скин-эффект [англ, skin кожа, оболочка + аффект] - поверхностный эффек т- 1) явление протекания тока высокой частоты не по всему сечению сплошного проводника, а пре-имущ. по его поверхностному слою (электрический скин-эффект); примен., напр., при поверхностной закалке сталей; 2) усиление магнитного поля в поверхностных слоях (по сравнению с внутренними областями) тел, намагничиваемых переменным магнитным полем (м а г-нитный скин-эффект); приводит к замедлению процессов намагничивания. <br><br><br>... смотреть
(от англ. skin - кожа, оболочка) (поверхностный эффект), неоднородное распределение переменного тока и связанного с ним эл.-магн. поля по сечению прово... смотреть
скин-эффе/кт, скин-эффе/кта Синонимы: эффект
[skin effect] (от англ, skin-кожа, оболочка) — эффект затухания электромагнитных волн по мере их проникновения в глубь проводящей среды, в результате которогo, например, переменный ток по сечению проводника или переменный магнитный поток по сечению магнитопровода распределяется неравномерно, преимущественно в поверхностном слое.<br><br>... смотреть
СКИН-ЭФФЕКТ (от англ . skin - кожа, оболочка), (поверхностный эффект), неоднородное распределение переменного тока и связанного с ним электромагнитного поля по сечению проводника. При достаточно высоких частотах ток течет в основном в тонком поверхностном слое проводника (скин-слое) и практически отсутствует в глубине.<br><br><br>... смотреть
СКИН-ЭФФЕКТ (от англ. skin - кожа - оболочка), (поверхностный эффект), неоднородное распределение переменного тока и связанного с ним электромагнитного поля по сечению проводника. При достаточно высоких частотах ток течет в основном в тонком поверхностном слое проводника (скин-слое) и практически отсутствует в глубине.<br>... смотреть
- (от англ. skin - кожа - оболочка), (поверхностный эффект),неоднородное распределение переменного тока и связанного с нимэлектромагнитного поля по сечению проводника. При достаточно высокихчастотах ток течет в основном в тонком поверхностном слое проводника(скин-слое) и практически отсутствует в глубине.... смотреть
м.skin effect- аномальный скин-эффект- нелинейный скин-эффект- нормальный скин-эффект- статистический скин-эффект- статический скин-эффект
м. электрон. effetto m skin {pelle, Kelvin}
Ударение в слове: скин-эфф`ектУдарение падает на букву: еБезударные гласные в слове: скин-эфф`ект
(2 м), Р. скин-эффе/ктаСинонимы: эффект
m.skin-effectСинонимы: эффект
скин-эффе́кт м.skin effect* * *skin effectСинонимы: эффект
скин-эфф'ект, -аСинонимы: эффект
скин-эффект, скин-эффектаСинонимы: эффект
(от англ. skin - кожа, наружный слой, оболочка) - то же, что поверхностный эффект.
skin effectСинонимы: эффект
scin-effectСинонимы: эффект
Начальная форма - Скин-эффект, винительный падеж, единственное число, мужской род, неодушевленное
〔名词〕 集肤效应Синонимы: эффект
métalleffet de peau
• povrchový jev• skinefekt
физ. скін-ефе́кт, -ту Синонимы: эффект
скин-эффект скин-эфф`ект, -а
бет-әсер, скин-әсер
skin effect
skin effect
скин әсер
СКИН-ЭФФЕКТ (от англ . skin - кожа, оболочка), (поверхностный эффект), неоднородное распределение переменного тока и связанного с ним электромагнитного поля по сечению проводника. При достаточно высоких частотах ток течет в основном в тонком поверхностном слое проводника (скин-слое) и практически отсутствует в глубине.... смотреть
СКИН-ЭФФЕКТ (от англ. skin - кожа, оболочка), (поверхностный эффект), неоднородное распределение переменного тока и связанного с ним электромагнитного поля по сечению проводника. При достаточно высоких частотах ток течет в основном в тонком поверхностном слое проводника (скин-слое) и практически отсутствует в глубине.... смотреть