АМБИПОЛЯ́РНАЯ ДИФФУ́ЗИЯ

АМБИПОЛЯ́РНАЯ ДИФФУ́ЗИЯ, со­вме­ст­ная диф­фу­зия в ио­ни­зо­ван­ной сре­де за­ря­жен­ных час­тиц обо­их зна­ков (напр., элек­тро­нов и ио­нов) в сто­ро­ну умень­ше­ния их кон­цен­тра­ции. А. д. от­чёт­ли­во про­яв­ля­ет­ся в га­зо­вой плаз­ме, в элек­тро­ли­тах, в по­лу­про­вод­ни­ко­вой плаз­ме, имею­щей сво­бод­ные но­си­те­ли обо­их зна­ков. В от­ли­чие от диф­фу­зии ней­траль­ных час­тиц, элек­тро­ны и ио­ны в плаз­ме не мо­гут диф­фун­ди­ро­вать не­за­ви­си­мо друг от дру­га. Ес­ли элек­тро­ны, ко­то­рые диф­фун­ди­ру­ют бы­ст­рее, чем ио­ны, на­чи­на­ют ухо­дить впе­рёд, то сра­зу же воз­ни­ка­ет элек­трич. по­ле, пре­пят­ст­вую­щее даль­ней­ше­му раз­де­ле­нию за­ря­дов и обес­пе­чи­ваю­щее ква­зи­нейт­раль­ность плаз­мы. По­ле тор­мо­зит диф­фу­зию бы­ст­рых элек­тро­нов и ус­ко­ря­ет ио­ны, в ре­зуль­та­те ко­эф­фи­ци­ент А. д. ока­зы­ва­ет­ся мень­ше ко­эф­фи­ци­ен­та диф­фу­зии элек­тро­нов и боль­ше ко­эф­фи­ци­ен­та ион­ной диф­фу­зии. Про­цесс А. д. в це­лом оп­ре­де­ля­ет­ся бо­лее мед­лен­ной диф­фу­зи­ей. Так, при на­ли­чии маг­нит­но­го по­ля ко­эф­фи­ци­ент А. д. вдоль по­ля оп­ре­де­ля­ет­ся ион­ной ком­по­нен­той, т. к. диф­фу­зия ио­нов вдоль по­ля мень­ше диф­фу­зии элек­тро­нов, а по­пе­рёк по­ля бы­ст­рее дви­жут­ся ио­ны (из-за боль­шо­го цик­ло­трон­но­го ра­диу­са), по­это­му ко­эф­фи­ци­ент А. д. по­пе­рёк по­ля оп­ре­де­ля­ет­ся элек­тро­на­ми.

Ес­ли плаз­ма элек­три­че­ски не изо­ли­ро­ва­на (напр., на­хо­дит­ся в ме­тал­лич. бал­ло­не), то в ре­зуль­та­те за­мы­ка­ния то­ков ре­аль­ная диф­фу­зия мо­жет оп­ре­де­лять­ся не наи­мень­ши­ми, а наи­боль­ши­ми ко­эф­фи­ци­ен­та­ми диф­фу­зии по ка­ж­до­му из на­прав­ле­ний. Напр., элек­тро­ны мо­гут сво­бод­но ухо­дить на тор­цы бал­ло­на, а ио­ны диф­фун­ди­ро­вать по­пе­рёк маг­нит­но­го по­ля с боль­шой ско­ро­стью. Диф­фу­зия пе­ре­ста­ёт быть ам­би­по­ляр­ной. Диф­фу­зия не ам­би­по­ляр­на и при очень ма­лых плот­но­стях за­ря­дов.