Амбиполярная диффузия

двуполярная диффузия, совместное перемещение в ионизованной среде заряженных частиц обоих знаков (например, электронов и положительных ионов), происходящее в направлении падения их концентрации в среде. А. Д. Особенно отчётливо выражена в газовых и жидких Плазмах, т. Е. Ионизованных средах, в которых плотности зарядов обоих знаков равны между собой. Если в такой среде концентрации носителей зарядов n+ и n- меняются от точки к точке (например, убывают от плоскости 1 к плоскости 2, рис.), то носители зарядов (ионы или электроны) диффундируют от 1 к 2. Те носители, которые диффундируют быстрее (например, положительные ), вначале уйдут в большем количестве из 1 в 2. Вследствие этого в плоскости 2 появится избыток заряда этого знака (в данном случае положительного), а в плоскости 1 — избыток заряда противоположного знака.

Поэтому между плоскостями 1 и 2 возникнет электрическое поле (в данном случае направленное от 2 к 1), которое будет тормозить движение более подвижных носителей и ускорять движение более медленных. Установившееся состояние наступит при такой напряжённости поля Е, при которой скорости перемещения носителей зарядов обоих знаков будут равны между собой (см. Также Дрейф заряженных частиц). Это и характеризует А. Д. Поток носителей зарядов v каждого знака определяется совместным действием диффузии и электрического поля. Скорость А. Д. Определяется таким же законом, как и скорость обычной диффузии (См. Диффузия), но с др. Коэффициентом. А. Д. Имеет место в жидкостях (электролитах) при наличии разности концентраций электролита.

Так, при вливании кислоты в воду катионы Н+, более подвижные, чем анионы кислот, обгоняют последние и создают положит, потенциал в местах меньшей концентрации. Возникающую при этом разность потенциалов между участками разной концентрации можно измерить. Она служит мерой появляющейся при А. Д. Концентрационной эдс. А. Д. Может иметь место также в полупроводниках (См. Полупроводники), обладающих свободными носителями зарядов обоих знаков. А. Д. Играет важную роль в приборах газового разряда (Газотронах, Тиратронах и др.). Рис. К ст. Амбиполярная диффузия..