Поверхностная релаксация намагниченности электронов проводимости в металлах

• Автор: Лисин, Валерий Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 139 c. : ил

ГЛАВА I. Поверхностная релаксация намагниченности электронов проводимости в тонких

металлических пленках

§ 1.1. Введение. Постановка задачи

§ 1.2. Теоретическая модель. Гамильтониан . . .

§ 1.3. Форма линии. Расчет намагниченности . . .

§ 1.4. Обсуждение полученных результатов . . . .

Результаты главы

ГЛАВА 2. Релаксация намагниченности электронов проводимости в металлической пластине

с различными поверхностями .'

§ 2.1. Введение

§ 2.2. Постановка задачи

§ 2.3. Вывод общего выражения для ВЧ мощности
§ 2.4. Частные случаи для ВЧ мощности
§ 2.5. Обсуждение результатов
Результаты главы
ГЛАВА 3. Вероятность переориентации спина при единичном
столкновении ЭП с поверхностью
§ 3.1. Введение. Постановка задачи
§ 3.2. Спин-орбиталъное рассеяние идеальной
поверхностью металла
§ 3.3. Спин-орбитальное рассеяние границей
металл-металл
§ 3.4. Обменное рассеяние водородоподобными примесями, адсорбированными на поверхности металла

§ 3.5. Обсуждение результатов
Результаты главы
ГЛАВА 4.Эффективное обменное рассеяние электронов
проводимости хемисорбированными атомами
§ 4.1. Введение. Постановка задачи
§ 4.2. Волновые функции ЭП и адсорбата
§ 4.3. Модели потенциала и расчет матричных
элементов
§ 4.4. Анализ и обсуждение полученных результатов
Результаты главы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список работ автора, вошедших в диссертацию
Приложение
Приложение
Приложение
Литература

ВВ1ЭДЕННЕ
Область исследования. Современная физика все больше и больше интересуется сложными молекулярными и электронными процессами, протекающими на поверхности твердого тела. С раскрытием механизма этих процессов тесно связан ряд проблем физики тонких пленок и пленочной микроэлектроники. Большое число исследований последних лет указывает на превалирующую роль электронных процессов в явлениях гетерогенного катализа и хемисор-ции, что весьма интересует специалистов смежных областей - химиков и биофизиков. Интерес к исследованию процессов, связанных с поверхностью, вызван также появлением новых экспериментальных методов и увеличением чувствительности аппаратуры, что дает возможность ставить и решать количественные задачи. Парамагнитный резонанс на электронах проводимости (ПРЭП) является одним из таких методов исследования электронных процессов, происходящих на поверхности металлов.
Физическая причина, позволяющая методом ПРЭП изучать поверхностные свойства металлов, является по сути той же, которая приводит к существованию самого факта магнитного резонанса на электронах проводимости. Эта причина заключается в том, что за время спиновой релаксации электроны проводимости (ЭП) многократно возвращаются в область действия высокочастотного (ВЧ) поля, которая расположена вблизи поверхности. При этом ЭП испытывают многократные столкновения с границей образца, с расположенными на ней примесями. Если при каждом таком столкновении спин ЭП переориентируется с вероятностью £ , то время релаксации намагниченности ЭП становится короче. Это можно заметить по дополнительному уширению наблюдаемого сигнала ПРЭП и изменению его формы. Значения б должны зависеть от механизма спинового рассеяния ЭП на поверхности. Сравнивая теоретически

зееманова частота , зависящая от Н . Различие связано с тем, что Дайсон не учел, что намагниченность ЭП релакси-рует не к нулевому, а к мгновенному локальному равновесному значению. Это приводит к замечаемому в эксперименте искажению формы сигнала в образцах с сильным поверхностным рассеянием. Если в нашем полном выражении положить 6” =£+=0, яоЧф I, то получим результат работы /66/,если не считать того, что авторы этой работы не учли также, что намагниченность релаксирует к ненулевому значению.
С целью описания эксперимента /37, А6/ в дальнейшем будем считать поверхность нерассеивающей
г+=0, е-=8. (2.1?)
и проанализируем влияние спинового рассеяния ЭП на границе г=-Ш на ширину и форму наблюдаемого сигнала ПРЭП. Полные выражения (2.12) - (2.14) поддаются лишь численному анализу, поэтому для понимания необходимо рассмотреть частные случаи, что и будет сделано в следующем параграфе.
§ 2.4. Частные случаи выражения для ВЧ мощности
Сначала рассмотрим случай "грязных" металлов, т. е. образцов с большой естественной релаксационной шириной (/Т)
$М ^ 8* (2.18)
Тогда второе слагаемое в (2.13) мало по параметру (
и сигнал ПРЭП не зависит от состояния поверхности / /С
1 9Р 1_ 1+&1 д 1т1гп*х 1-2х-х1
шл1 ш~г%1 «*«».;,