Поверхность Ферми и электрон-фононное взаимодействие в кубических 5d-металлах

• Автор: Жалко-Титаренко, Андрей Валентинович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 173 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ Стр#

1. Введение

2. Глава I. Методика исследования поверхности Ферми

1.1. Основные исследуемые характеристики

поверхности Ферми

1.2. Экспериментальные методы исследования

поверхности Ферми

1.2.1. Эффект де Гааза-Еан Альфена

1.2.2. Исследование свойств металлов в высокочастотном магнитном поле

1.2.3. Размерные эффекты

1.3. Теоретические методы .исследования поверхности

Ферми тяжелых металлов
1.3.1. Основные положения метода РППВ
1.3.2. Расчет поверхности Ферми на основе
метода РППВ *
1.3.3. Определение локальных дифференциальных характеристик закона дисперсии электронов
на уровне Ферми
1.4. Теоретические исследования поверхности Ферми
5сI - металлов
3. Глава 2. Поверхности Ферми кубических 5с1-металлов
2.1. Поверхности Ферми золота
2.2. Поверхность Ферми платины
2.2.IX Влияние релятивистских эффектов на
поверхности Ферми платины
2.2.2. Результаты расчета структуры поверхности
Ферми платины
2.3. Поверхность Ферми иридия
2.4. Поверхность Ферми вольфрама
2.4.1. Радиочастотный размерный эффект и
магнитоакустические осцилляции

2.4.2. Эффект де Гааза-ван Аль фена
2.4.3. Эффект Зондгаймера и допплер-сдвинутый циклотронный резонанс
2.5, Поверхность Ферми тантала
2.6. Заключение
4. Глава 3. Фононный спектр кубических 5с1 -металлов
3.1. Методика построения парциальных плотностей состояний фононов
3.2. йбор модели для расчета фононного спектра
3.2.1. Расчет фононного спектра алюминия и свинца в модели второго порядка по псевдопотенциаду
3.2.2. Мод ел ь Ша рма~Джоши
3.3. Фононные спектры кубических 5с1 -металлов
3.3.1. Результаты предшествующих работ
3.3.2. Результаты расчета фононного спектра кубических 5с1-металлов
5. Глава 4. Злектрон-фононное взаимодействие
4.1. Константа электрон-фононного взаимодействия
в кубических 5с/ -металлах
4.2. Скорости и циклотронные массы электронов
в кубических 5о1 -металлах
4.3. Фононное электросопротивление кубических
5СІ -металлов
6. Основные результаты и еыводы
7. Литература

В В БД ВНЙЕ
Актуальность темы. Необходимым этапом на пути к прогнозированию физических свойств металлов и сплавов является разработка теоретических методов, позволяющих определять эти свойства в рамках единой теоретической модели с точностью, достаточной, по крайней мере, для интерпретации эксперимента.
Ряд практически важных характеристик металлов - поглощение ультразвука, поверхностный импенданс, электропроводность, температура перехода в сверхпроводящее состояние - в значительной мере определяются структурой поверхности Ферми и электрон-фононным взаимодействием.
Б настоящей работе исследуется структура поверхности Ферми, электрон-фононное взаимодействие и ряд связанных с ними свойств кубических 5с1 -металлов.
Выбор объектов исследования обусловлен тем, что эти металлы обладают уникальными физическими свойствами. В частности, тантал имеет одну из самых высоких среди чистых металлов температуру перехода в сверхпроводящее состояние. Вольфрам, в виду его тугоплавкости и прочности применяется в электронной и электротехнической промышленности. Обширное практическое применение имеют также платина и золото.
Кроме того, исследование электронных свойств этих металлов представляет самостоятельный теоретический интерес. Все они имеют высокий атомный номер. По этой причине как при построении поверхности Ферми, так и при исследовании электрон-фононного взаимодействия необходимо учитывать релятивистские эффекты. В силу этого возникает необходимость обобщения существующих методов расчета импульса Ферми, площади экстремальных сечений, циклотронных масс, скоростей электронов, спектральной функции электрон - фононного взаимодействия и электросопротивления на случай

На дырочном октаэдре мы обнаружили цилиндрические участки с образующей лежащей в плоскости (001) и перпендикулярной направлению, ГА/ симметричные относительно плоскости ГРЛ/. Структура поверхности октаэдра вблизи центра треугольной грани оказалась сложнее, чем предполагалось в /72/. Вокруг центра грани расположена треугольная замкнутая линия эллиптических точек с внутренней и внешней сторон окруженная участками отрицательной кривизны. Соответственно, появляется две окаймляющих ее линии параболических точек 0-типа. На эллипсоидах поверхности Ферми нет ни гиперболических, ни параболических точек. В табл.2.12 приведены результаты расчета для некоторых из перечисленных выше параболических точек.
2.5. Поверхность Ферми тантала
Теоретические работы /80-82/ позволили установить структуру поверхности Ферми тантала. Она состоит из трех дырочных листов-октаэдра (.Ос/) и "резиновых джунглей" с центром
инверсии в точке , и эллипсоидов (ё& ) с центром в точке (см. рис. 2.15)
Исследование поверхности Ферми тантала с помощью эффекта де Гаеза-ван АльФена проведено в работе /83/. Удалось обнаружить резонансы от "резиновых джунглей" и эллипсоидов. Резонанс от октаэдра не проявился в эксперименте в силу большой циклотронной массы, что ведет к подавлению осцилляций. Работой /83/ исчерпывается экспериментальное исследование поверхности Ферми тантала и, таким образом, октаэдр поверхности не исследова’н экспериментально. Ниже мы рассмотрим возможности экспериментального исследования геометрических характеристик октаэдра поверхности Ферми тантала. С целью контроля корректности нашего расчета мы провели рвечет основных экспериментально обнаруженных орбит. Параллельно приводятся результаты работы /80/. При их