условный физический термин, означающий совокупность подвижных заряженных частиц в
твёрдых проводниках (электронов проводимости в металлах (См.
Металлы) или электронов и дырок в полупроводниках (См.
Полупроводники)) в таких условиях, когда их свойства близки к свойствам
плазмы (См.
Плазма) (см.
рис.). Например, под воздействием высокочастотного электромагнитного поля, частота которого ω значительно больше, чем частота столкновений электронов, коллективные (плазменные) эффекты играют в свойствах проводников бо́льшую роль, чем столкновения электронов друг с другом, с
Фононами
, примесями и др. дефектами в кристаллах (См.
Дефекты в кристаллах)
. Это позволяет перенести представления, созданные при исследовании плазмы, в физику твёрдого тела (См.
Твёрдое тело)
. Главное отличие П. т. т. от газовой плазмы - значительно бо́льшая концентрация
n заряженных частиц. В газовой плазме
п Пл
азма
твёрдых тел 10
12 см-3, в металлах
n Пл
азма
твёрдых тел 1022-10
23 см-3, в полупроводниках
n Пл
азма
твёрдых тел10
15 - 10
17 см-3. Это приводит к различию всех характеристик П. т. т. и газовой плазмы. Например, плазменная частота (частота собственных колебаний плазмы, см.
Плазмон)
пропорциональна √
n, поэтому она для П. т. т. существенно больше, чем для газовой плазмы. Особенностью П. т. т. является то, что она может быть заряженной. Плазменные эффекты в
твёрдых телах (особенно в полупроводниках) используются для создания приборов высокочастотной техники.
Лит.: Бауэрс Р.,
Плазма в твердых телах, в сборнике: Физика твердого тела. Электронные свойства твердых
тел, пер. с англ., М., 1972. См. также лит. при ст.
Твёрдое тело.
Схематическое изображение: вверху - газовой плазмы; в центре - электронной плазмы в металле; внизу - электронно-дырочной плазмы в полупроводнике. Заштрихованные частицы - нейтральные атомы; чёрные кружочки - подвижные электроны; большие белые кружочки со знаком плюс - ионы, маленькие - дырки проводимости.