Морозов Н.Ф., Муратиков К.Л., Индейцев Д.А., Вавилов Д.С., Семенов Б.Н. «О новой модели влияния электронного газа на термоакустику проводников при лазерном воздействии» Физическая мезомеханика: Международный журнал, 21, № 6, с. 17-22 (2018)

Рассмотрена новая модель динамического поведения проводящих материалов при лазерном воздействии, учитывающая давление электронного газа. Для описания и объяснения новых динамических термоупругих эффектов в проводниках предлагается двухкомпонентная модель, в соответствии с которой сплошная среда состоит из двух «взаимопроникающих континуумов», т.е. в каждой точке такой среды существуют частицы обеих сред, взаимодействующих между собой. Предлагаемая модель позволяет рассматривать электронный газ, состоящий не только из свободных электронов, но и связанных. Поведение свободных электронов описывается законами для идеальных металлов, в то время как связанные электроны подчиняются более сложным законам, для которых характерны процессы захвата на локализованных уровнях и перехода с одного уровня на другой – «прыжковая» диффузия и «прыжковая» проводимость. Впервые отмечается, что, в отличие от известной классической модели термоупругости, существенную роль в выражении для давления электронного газа играют разница температур решетки и электронного газа и изменение концентрации свободных электронов, вызванное переходом локализованных электронов в свободное состояние в соответствии с известным физическим явлением Мотта. Длительность акустических импульсов в решетке проводника принципиально зависит не только от времени действия лазерного воздействия, но также и от времени существования разности температур электронного газа и решетки. При этом наибольшая длительность акустического импульса достигается при определенной концентрации локализованных электронов. Полученные результаты моделирования сравниваются с экспериментальными данными.