Электронные транспортные свойства чистых металлических монокристаллов в сильных магнитных полях

• Автор: Марченков, Вячеслав Викторович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 211 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. МЕХАНИЗМЫ РАССЕЯНИЯ ЭЛЕКТРОНОВ ПРОВОДИМОСТИ И КИНЕТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ В СИЛЬНЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ
1.1. Кинетические свойства металлов в сильных магнитных полях. Основные механизмы рассеяния электронов проводимости

1.2. Электрон-поверхностное рассеяние и статический скин-эффект

1.2.1. Теоретические представления

1.2.2. Эксперименты по изучению статического скин-эффекта

1.3. Интерференционный механизм рассеяния “электрон-фонон-поверхность”

1.4. Межлистное электрон-фононное рассеяние и экспонента Пайерлса. Эффект температурного (фононного) пробоя

1.5. Дефекты кристаллической решетки и электронные свойства металлов

1.5.1. Дислокационные стенки, деформационные поля дислокаций и сопротивление металлов. Эффект дислокационного (деформационного) пробоя

1.5.2. Радиационно-индуцированные дефекты и электронные
свойства металлов
1.6. Модели поверхностей Ферми
1.6.1. Модели поверхностей Ферми вольфрама и молибдена
1.6.2. Модель поверхности Ферми рения
1.7. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
ГЛАВА 2. ОБРАЗЦЫ И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
2.1. Характеристики исследуемых образцов
2.2. Блок-схема установки для исследований
кинетических свойств
2.2.1. Магнитные поля и их контроль
2.2.2. Устройство для вращения образца в магнитном поле
2.2.3. Измерение температуры
2.3. Методика измерений
2.3.1. Монтаж образцов
2.3.2. Методика измерений магнитосопротивления
2.4. Методики оценок величин некоторых физических параметров

ГЛАВА 3. РАССЕЯНИЕ ЭЛЕКТРОНОВ ПРОВОДИМОСТИ НА ПОВЕРХНОСТИ КРИСТАЛЛА И ЭЛЕКТРОННЫЕ ТРАНСПОРТНЫЕ СВОЙСТВА. СТАТИЧЕСКИЙ СКИН-
ЭФФЕКТ В СИЛЬНЫХ МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ
3.1. Электрон-поверхностное рассеяние и статический скин-эффект в металлах с замкнутой поверхностью Ферми
3.1.1. Эффект формы образца в магнитосопротивлении монокристаллов вольфрама и молибдена
3.1.2. Статический скин-эффект в сильных магнитных полях.
Роль “объемных” и “поверхностных” электронов
3.1.3. “Размерный” эффект в магнитосопротивлении
3.2. Статический скин-эффект в металлах с открытой поверхностью Ферми
3.2.1. Типы электронных траекторий в рении
3.2.2. Магнитосопротивление в случае замкнутых
электронных траекторий
3.2.3. Магнитосопротивление при реализации широких слоев открытых электронных траекторий
3.2.4. Магнитосопротивление в случае двумерной области и пространственной сетки открытых электронных траекторий
3.2.4.1. Двумерная область открытых траекторий
3.2.4.2. Пространственная сетка узких слоев открытых электронных

1. Для образцов одной ориентации, но разной толщины при одинаковой геометрии эксперимента, все экспериментальные точки ложатся на одну
кривую ------ =(АРхх(Н) = Ра(Н)-Рхх(0),
Рхх(°)
где Рхх(Н) и Рхх(0) - сопротивление образца соответственно в поле и без поля [33,36].
2. В определенном интервале магнитных полей наблюдается линейная зависимость сопротивления Рхх (Н)-Н' [33,36].
3. Наблюдается сильная анизотропия магнитосопротивления Рхх(<Р) пластинчатых вискеров сурьмы (отношение поперечных размеров пластины -1/100) [33,37], которая практически отсутствует в “массивных” кристаллах.
4. Имеет место аномальная температурная зависимость Рхх(Т) пластинчатых вискеров сурьмы [33,37,38], заключающаяся в том, что с ростом температуры Рхх(Т) возрастает при ориентации магнитного поля Н параллельно плоскости пластины и уменьшается в перпендикулярном поле Н.
Влияние размеров, формы и состояния поверхности образцов сурьмы и висмута, для которых 1~ й, на гальваномагнитные свойства исследованы в магнитных полях до 20 кЭ Богодом с сотрудниками [34,39]. Наблюдаемые эффекты удается объяснить в рамках теории диффузного ССЭ [30].
В металлических монокристаллах ССЭ экспериментально исследовался в вольфраме и молибдене в магнитных полях до 15 кЭ Панченко с соавторами [13,32,35,40]. Они изучали сопротивление тонких пластин вольфрама и молибдена с гранями (100) и (110) в зависимости от ориентации магнитного поля Н относительно плоскости пластины при различных состояниях ее поверхности. Состояние поверхности (степень зеркальности) образца изменялось путем адсорбции на нее различных по химической природе веществ. Отличительной особенностью этих экспериментов является то, что в процессе измерений можно было изменять, контролировать и многократно повторять те или иные состояния