Эффект Гантмахера (радиочастотный размерный эффект) – аномальная зависимость (появление пиков) поверхностного импеданса металлических пластин от величины постоянного магнитного поля. Эффект Гантмахера наблюдается при тех значениях напряженности поля, когда один из характерных размеров электронных траекторий внутри металла становится сравнимым с толщиной пластины.

Эффект состоит в резонансном возрастании интенсивности проходящего через тонкую металлическую пластину УВЧ-излучения (мегагерцовый диапазон) в параллельном поверхности пластины постоянном магнитном поле. Если толщина образца h больше толщины скин-слоя, но меньше длины свободного пробега электронов, l : δ₀ < h < l, то электрическое поле будет действовать на электроны, находящиеся в пределах скин-слоя. Так же, электроны могут вызвать излучение энергии только если они находятся в пределах ских-слоя у поверхности.

При условии δ₀ < h < l в магнитном поле, возможны орбиты электронов, простирающиеся от скин-слоя от передней до задней поверхностей пластинки. Такие орбиты способны производить на задней поверхности электрический ток, который вызван приложенным снаружи электрическим УВЧ-полем на ее передней поверхности. Это приводит к генерации электромагнитного излучения с задней стороны пластинки. Поэтому в тех случаях, когда толщина h и величина магнитного поля В согласованы, должно наблюдаться резонансное возрастание прохождения электромагнитного излучения через пластинку. Как и в других методах эффективными оказываются электроны вблизи поверхности Ферми и с орбитами с экстремальными линейными размерами.

Для наблюдения эффекта Гантмахера металлическую пластину помещают в постоянное магнитное поле и в электромагнитное поле радиочастотного диапазона. Регистрируют зависимость поглощаемой в образце мощности, пропорционально действительной части поверхностного импеданса пластины или зависимость глубины проникновения электромагнитного поля, пропорционально мнимой части импеданса, от величины постоянного внешнего магнитного поля Н. С целью увеличения чувствительности часто используют регистрацию производных (рис.1).

Для изучения исследования Ферми-поверхности и процессов рассеяния электронов в металлах используют эффект Гантмахера, обусловленный электронами, непосредственно долетающими от одной стороны пластины до другой. При этом амплитуда пика, соответствующая эффекту Гантмахера, пропорциональна вероятности электрону из выделенной группы эффективных пройти путь внутри металла без рассеяния.

С помощью эффекта Гантмахера определены зависимость частоты электрон-ионного рассеяния от положения электрона на поверхности Ферми (Си, Ag), сечение рассеяния электронов на дислокациях (Си), исследована вероятность электрон-электронного рассеяния (Mo, W).