Что значит "параэлектрический резонанс"

резонансное поглощение электромагнитных волн в веществе, обусловленное квантовыми переходами частиц между энергетическими состояниями с различной ориентацией дипольных электрических моментов частиц относительно внешнего электрического поля. Параэлектрический резонанс наблюдается в твердых телах в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах длин волн.

резонансное поглощение радиоволн веществом, связанное с ориентацией дипольных электрических моментов составляющих его частиц (ионов, молекул) во внешнем электрическом поле. Спектроскоп для наблюдения П. р. аналогичен спектроскопу электронного парамагнитного резонанса . П. р. возможен, если ориентация электрического дипольного момента относительно внешнего электрического поля не произвольна, а принимает ряд дискретных значений. При этом энергия взаимодействия частицы с полем также принимает дискретные значения. Дискретность ориентации дипольного момента появляется в 2 случаях: если частица свободно вращается во внешнем электрическом поле или если частица, находящаяся во внутрикристаллическом электрическом поле (см. Кристаллическое поле ), имеет несколько эквивалентных положений равновесия, отличающихся различным направлением дипольного момента и разделённых не слишком высоким энергетическим барьером, допускающим ориентацию частиц за счёт туннелирования (см. Туннельный эффект ). В первом случае дискретность ориентации дипольного электрического момента обусловлена квантованием проекции m механического момента вращающейся частицы на направление внешнего поля. Спектральные линии П. р. наблюдаются в газах, содержащих молекулы с электрическим дипольным моментом. Вторая возможность осуществляется в некоторых щёлочно-галоидных монокристаллах, содержащих примесь ионов с электрическим дипольным моментом, при температурах ниже 10 К, например в кристалле KCl с примесью ионов OH-или CN-, которые замещают в кристаллической решётке KCl ионы Cl- и имеют 6 эквивалентных равновесных направлений ориентации собственного дипольного момента относительно кристаллографических осей. «Туннельные повороты», связывающие положения равновесия, энергетически соответствуют частотам диапазона СВЧ. Постоянное внешнее электрическое поле смещает и расщепляет эти уровни, изменяя частоту переходов между ними.

П. р. возможен не только в случае, когда примесные частицы обладают собственными дипольными моментами, но и тогда, когда примесные частицы их не имеют, но смещены относительно центра полости, занимаемой ими в кристаллической решётке. Например, ион Li+, замещая больший по размеру ион К+ в кристалле KCl, оказывается смещенным в одно из 8 равновесных положений и образует вместе с отрицательной «дыркой» диполь, ориентация которого изменяется при туннелировании из одного положения в другое.

Лит.: Францессон А. В., Дудник О. Ф., Кравченко В. Б., Параэлектрический резонанс иона Li+ в кристаллах KCl, «Физика твердого тела», 1970, т. 12, в. 1, с. 160.

А. В. Францессон.