Резонансное поглощение радиоволн, связанное с переориентацией электрических дипольных моментов (ЭДМ) частиц вещества во внешних электрических полях; электрический аналог магнитного резонанса. Первые наблюдения относятся к 1966.
В кристалле могут существовать дефекты, обладающие ЭДМ. Это прежде всего примесные молекулы, которые обладают ЭДМ даже в свободном состоянии (например, 0Н~, CN^-). В кристалле они могут ориентироваться лишь в определённых (энергетически эквивалентных) направлениях в соответствии с симметрией окружения. К др. типу дефектов относятся т. и. нецентральные ионы, заместившие в кристалле более тяжёлые ионы (например, Li⁺ в КС1). Равновесные положения примесных ионов смещены относительно узлов, с чем и связано появление ЭДМ. В соответствии с симметрией кристалла может быть несколько (4, 6, 8, 12) энергетически эквивалентных равновесных положений.
Наличие у дефектов эквивалентных положений приводит к вырождению состояний, между этими состояниями происходят туннельные переходы. В результате возникает расщепление уровней. Внешнее постоянное электрическое поле смещает (дополнительно расщепляет) эти уровни, появляется возможность ими управлять. Если к кристаллу дополнительно приложить ещё и переменное электрическое поле, возникают квантовые переходы с поглощением или излучением электромагнитных волны. Переходы осуществляются резонансно, на определенной частоте, соответствующей разности энергий между двумя уровнями. Это явление и принято называть параэлектрический резонанс. Характерная область частот параэлектрический резонанс – диапазон СВЧ (10¹⁰ –10¹¹ Гц).
Наряду с описанным выше параэлектрическим резонансом существуют родственные этому явлению эффекты, носящие иногда то же название. Такие парамагнитные центры, расположенные в местах кристаллической решётки, не являющихся центрами инверсии (например, Fe в узле или межузлии Si), обладают отличным от нуля ЭДМ. Энергетическая структура таких дефектов чувствительна не только к внешним магнитным полям, но и к внешним электрическим полям. Поэтому условия резонанса в них можно осуществить изменением внешнего статического электрического поля, а переходы между уровнями – переменным электрическим полем. Это позволяет комбинировать магнитные поля с электрическими.
Открытие параэлектрического резонанса и связанных с ним явлений привело к созданию нового направления в физике твёрдого тела – электрической радиоспектроскопии. Её задачи совпадают с задачами магнитной радиоспектроскопии: изучение диполь-решёточного и диполь-дипольного взаимодействий, ширины резонансных линий, роли внешнего воздействий, природы дефектов и их окружения и т. д. Это направление находит и практическое применение: созданы генераторы гиперзвука, низкотемпературные термометры, разработан метод параэлектрического адиабатического охлаждения.
                                                                                                                                                  ***

Параэлектрический резонанс – резонансное поглощение электромагнитных волн в веществе, обусловленное квантовыми переходами частиц между энергетическими состояниями с различной ориентацией дипольных электрических моментов частиц относительно внешнего электрического поля. Параэлектрический резонанс наблюдается в твердых телах в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах длин волн.

                                                                                                                                                     ***

Резонансное поглощение радиоволн веществом, связанное с ориентацией дипольных электрических моментов составляющих его частиц (ионов, молекул) во внешнем электрическом поле. Спектроскоп для наблюдения параэлектрический резонанса аналогичен спектроскопу электронного парамагнитного резонанса. Параэлектрический резонанс возможен, если ориентация электрического дипольного момента относительно внешнего электрического поля не произвольна, а принимает ряд дискретных значений. При этом энергия взаимодействия частицы с полем также принимает дискретные значения. Дискретность ориентации дипольного момента появляется в 2 случаях: если частица свободно вращается во внешнем электрическом поле или если частица, находящаяся во внутрикристаллическом электрическом поле, имеет несколько эквивалентных положений равновесия, отличающихся различным направлением дипольного момента и разделённых не слишком высоким энергетическим барьером, допускающим ориентацию частиц за счёт туннелирования. В первом случае дискретность ориентации дипольного электрического момента обусловлена квантованием проекции m механического момента вращающейся частицы на направление внешнего поля. Спектральные линии П. р. наблюдаются в газах, содержащих молекулы с электрическим дипольным моментом. Вторая возможность осуществляется в некоторых щёлочно-галоидных монокристаллах, содержащих примесь ионов с электрическим дипольным моментом, при температурах ниже 10 К, например в кристалле KCl с примесью ионов OH^- или CN^-, которые замещают в кристаллической решётке KCl ионы Cl^- и имеют 6 эквивалентных равновесных направлений ориентации собственного дипольного момента относительно кристаллографических осей. «Туннельные повороты», связывающие положения равновесия, энергетически соответствуют частотам диапазона СВЧ. Постоянное внешнее электрическое поле смещает и расщепляет эти уровни, изменяя частоту переходов между ними.
Параэлектрический резонанс возможен не только в случае, когда примесные частицы обладают собственными дипольными моментами, но и тогда, когда примесные частицы их не имеют, но смещены относительно центра полости, занимаемой ими в кристаллической решётке. Например, ион Li+, замещая больший по размеру ион К⁺ в кристалле KCl, оказывается смещенным в одно из 8 равновесных положений и образует вместе с отрицательной «дыркой» диполь, ориентация которого изменяется при туннелировании из одного положения в другое.
 

Открытие параэлектрического резонанса и связанных с ним явлений привело к созданию нового направления в физике твёрдого тела – электрической радиоспектроскопии. Её задачи совпадают с задачами магнитной радиоспектроскопии: изучение диполь-решёточного и диполь-дипольного взаимодействий, ширины резонансных линий, роли внешнего воздействий, природы дефектов и их окружения и т. д. Это направление находит и практическое применение: созданы генераторы гиперзвука, низкотемпературные термометры, разработан метод параэлектрического адиабатического охлаждения.