6.6.7. 1/f-шум — это поверхностный или объемный эффект?

Статья [30], в которой Хуг предложил свой гипотетический закон, называлась «-шум— не поверхностный эффект». Вскоре после этого появились противоположные заявления, например, в статье Мирсо с сотр. [51], названной « все еще поверхностный эффект»; дискуссия продолжается до сих пор, окончательного решения все еще нет.

Если бы, как первоначально указывалось Хугом, «универсальная» постоянная а входящая в уравнение (6.29), на самом деле не зависела от материала образца, то этот факт мог бы служить веским доказательством того, что -шум возникает в объеме образца. Но, как известно, величина изменяется от образца к образцу, в некоторых случаях на порядки величины, что существенно ослабляет довод об объемном «происхождении» -шума. Более того, у полупроводниковых материалов состояние поверхности оказывает сильное влияние на -шум, давая повод к предположению, что в этих материалах именно поверхность является источником этого шума (точка зрения, которая подкрепляется фактом отсутствия -шума у ПТ с -переходом, где поверхностные эффекты минимальны). Для металлов экспериментальные данные как в пользу поверхностного, так и объемного происхождения шума не столь многочисленны, хотя определенно установлено, что -шум у пленок из металла во многих случаях следует примерно закону Хуга, что позволяет предположить функционирование объемного механизма. С другой стороны, величина -шума, наблюдавшаяся Даттом с сотр. [18] у медных вискеров, примерно на три порядка больше предсказываемой уравнением (6.29), что можно считать указанием на то, что в этом случае доминирует поверхностный механизм.

Положение дел не прояснилось и после исследования -шума у электролитов [32]. Вероятно, этот шум не является поверхностным эффектом, так как трудно представить, каким образом поверхностные энергетические состояния могут быть реализованы в растворах электролитов, хотя в этом случае -шум не подчиняется закону Хуга, а его уровень зависит от ионной концентрации. Может быть, этот факт указывает только на то, что -шум у водных электролитов является объемным эффектом, а гипотеза Хуга может описывать -флуктуации объемного происхождения в твердых телах, но не в жидкостях.