Аномальный скин-эффект в магнитном поле: зависимость от формы поверхности Ферми

Abstract

В результате рассмотрения проблемы взаимодействия мод в электронной плазме металла предложена нетрадиционная точка зрения на природу аномального скин-эффекта. Показано, что во внешнем магнитном поле аномальный скин-эффект фактически является результатом взаимодействия и связывания ряда собственных электромагнитных возбуждений, которые, в свою очередь, обусловлены нелокальными эффектами и специфическими свойствами доплеронных мод. Показано, что зависимость аномального скин-эффекта от магнитного поля связана с видом поверхности Ферми металла и аномальный скин-эффект для модели свободных электронов является частным случаем.

Внаслідок розгляду проблеми взаємодії мод в електронній плазмі металу запропоновано нетрадиційний кут зору на природу аномального скін-ефекту. Показано, що в зовнішньому магнітному полі аномальний скін-ефект фактично є наслідком взаємодії та зв’язування низки власних електромагнітних збуджень, котрі, в свою чергу, обумовлені нелокальними ефектами та специфічними властивостями доплеронних мод. Показано, що залежність аномального скін-ефекту від магнітного поля пов’язана з виглядом поверхні Фермі і аномальний скін-ефект для моделі вільних електронів є поодиноким випадком.

A non-traditional point of view to the nature of anomalous skin effect is proposed on the basis of an analysis of the problem of coupling modes in the electron plasma of a metal. It is shown that the anomalous skin effect in an applied magnetic field is in fact the result of interaction and coupling of a number of intrinsic electromagnetic modes excited due to nonlocal effects and specific properties of doppleron modes. It is proved that the magnetic field dependence of anomalous skin effect is determined by the shape of the Fermi surface of the metal and that the classical anomalous skin effect in the model of free electrons is just a special case.