ПАРАЭЛЕКТРИ́ЧЕСКИЙ РЕЗОНА́НС

ПАРАЭЛЕКТРИ́ЧЕСКИЙ РЕЗОНА́НС, ре­зо­нанс­ное по­гло­ще­ние элек­тро­маг­нит­ных волн в ве­ще­ст­ве, обу­слов­лен­ное кван­то­вы­ми пе­ре­хо­да­ми час­тиц ме­ж­ду энер­гетич. со­стоя­ния­ми с разл. ори­ен­та­ци­ей ди­поль­ных элек­трич. мо­мен­тов от­но­си­тель­но внеш­не­го элек­трич. по­ля. П. р. – элек­трич. ана­лог маг­нит­но­го ре­зо­нан­са; на­блю­да­ет­ся в твёр­дых те­лах в СВЧ-об­лас­ти (час­то­ты 10¹⁰–10¹¹ Гц).

П. р. воз­мо­жен, ес­ли ори­ен­та­ция элек­трич. ди­поль­но­го мо­мен­та от­но­си­тель­но внеш­не­го элек­трич. по­ля при­ни­ма­ет ряд дис­крет­ных зна­че­ний. При этом энер­гия взаи­мо­дей­ст­вия час­ти­цы с по­лем так­же при­ни­ма­ет дис­крет­ные зна­че­ния. Дис­крет­ность ори­ен­та­ции ди­поль­но­го мо­мен­та по­яв­ля­ет­ся, ес­ли час­ти­ца сво­бод­но вра­ща­ет­ся во внеш­нем элек­трич. по­ле или ес­ли час­ти­ца, на­хо­дя­щая­ся во внут­ри­кри­стал­ли­че­ском по­ле, име­ет неск. эк­ви­ва­лент­ных по­ло­же­ний рав­но­ве­сия, раз­ли­чаю­щих­ся на­прав­ле­ни­ем ди­поль­но­го мо­мен­та и раз­де­лён­ных не слиш­ком вы­со­ким энер­ге­тич. барь­е­ром, до­пус­каю­щим ори­ен­та­цию час­тиц за счёт тун­не­ли­ро­ва­ния (см. Тун­нель­ный эф­фект).

П. р. на­блю­да­ет­ся в га­зах, со­дер­жа­щих мо­ле­ку­лы с элек­трич. ди­поль­ным мо­мен­том, и в кри­стал­лах, имею­щих де­фек­ты, об­ла­даю­щие элек­трич. ди­поль­ным мо­мен­том. В кри­стал­лах – это при­мес­ные мо­ле­ку­лы (напр., ОН^–, CN^–), ко­то­рые мо­гут ори­ен­ти­ро­вать­ся в оп­ре­де­лён­ных (энер­ге­ти­че­ски эк­ви­ва­лент­ных) на­прав­ле­ни­ях в со­от­вет­ст­вии с сим­мет­ри­ей ок­ру­же­ния. Дру­гой тип де­фек­тов – т. н. не­цен­траль­ные ио­ны, за­мес­тив­шие в кри­стал­ле бо­лее тя­жё­лые ио­ны (напр., Li⁺ в KСl). Рав­но­вес­ные по­ло­же­ния при­мес­ных ио­нов сме­ще­ны от­но­си­тель­но уз­лов, в ре­зуль­та­те че­го по­яв­ля­ет­ся элек­трич. ди­поль­ный мо­мент. В со­от­вет­ст­вии с сим­мет­ри­ей кри­стал­ла мо­жет быть неск. энер­ге­ти­че­ски эк­ви­ва­лент­ных рав­но­вес­ных по­ло­же­ний, что при­во­дит к вы­ро­ж­де­нию со­стоя­ний. Ме­ж­ду эти­ми со­стоя­ния­ми про­ис­хо­дят тун­нель­ные пе­ре­хо­ды, и в ре­зуль­та­те воз­ни­ка­ет рас­ще­п­ле­ние энер­ге­тич. уров­ней. Внеш­нее по­сто­ян­ное элек­трич. по­ле сме­ща­ет (до­пол­ни­тель­но рас­ще­п­ля­ет) эти уров­ни. Ес­ли к кри­стал­лу при­ло­жить ещё и пе­ре­мен­ное элек­трич. по­ле, воз­ни­ка­ют кван­то­вые пе­ре­хо­ды с по­гло­ще­ни­ем или из­лу­че­ни­ем элек­тро­маг­нит­ной вол­ны. Пе­ре­хо­ды осу­ще­ст­в­ля­ют­ся ре­зо­нанс­но, на оп­ре­де­лён­ной час­то­те, со­от­вет­ствую­щей раз­но­сти энер­гий двух уров­ней.

От­кры­тие П. р. (1966) при­ве­ло к со­зда­нию но­во­го на­прав­ле­ния в фи­зи­ке твёр­до­го те­ла – элек­трич. ра­дио­спек­тро­ско­пии.