Теория нелинейной электропроводности микроконтактов между нормальными металлами

• Автор: Тулузов, Игорь Георгиевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Харьков
• Количество страниц: 140 c. : ил

ГЛАВА I. МИКРОКОНТАКТНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ МЕТАЛЛОВ (Литературный обзор)

ГЛАВА II. ПРОЦЕССЫ ВТОРОГО ПОРЯДКА ПО ЭЛЕКТРОН-ФОНОННОМУ ВЗАИМОДЕЙСТВИЮ В МИКРОКОНТАКТАХ НОРМАЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ
§ 2.1. Постановка задачи. Система кинетических уравнений для взаимодействующих электронной и фононной
систем

§ 2.2. Рассеяние электронов на неравновесных фононах в

микроконтактах

§ 2.3. Вольт-амперная характеристика микроконтакта с

учетом процессов второго порядка по электрон-фо-нонному взаимодействию:

2.3.1. Процессы последовательного испускания и поглощения фононов

2.3.2. Процессы одновременного испускания фононов

§ 2.4. Микроконтактные функции электрон-фононного взаимодействия второго порядка. Сравнение с экспериментом
§ 2.5 Выводы
ГЛАВА III. НЕЛИНЕЙНАЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ МИКРОКОНТАКТОВ
В ВЫСОКОЧАСТОТНОМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМ ПОЛЕ
§ 3.1. Метод квазиклассическях функций Грина, проинтегрированных по энергии. Постановка задачи
§ 3.2 Кинетическая индуктивность точечных контактов меж-

ду нормальными металлами. "Времяпролетные"
эффекты
§ 3.3. Вольт-амперная характеристика микроконтакта в переменном электрическом поле с учетом электрон-фононного взаимодействия
§ 3.4. Анализ индуктивной компоненты тока
§ 3.5. Детектирующие свойства микроконтактов. Расчет амплитуды выпрямленного сигнала для микроконтактов
Си - Си
§ 3.6. Выводы
ГЛАВА ІУ. МЙКРОКОНТАКТНАЯ СПЕКТРОСКОПИЯ СПЛАВОВ, СОДЕРЖАЩИХ МАГНИТНЫЕ ПРИМЕСИ
§ 4.1. Постановка задачи. Стационарная вольт-амперная характеристика микроконтакта из магнитного сплава
§ 4.2. Нестационарная вольт-амперная характеристика
микроконтакта из магнитного сплава
§ 4.3. Обсуждение результатов. Сравнение с экспериментом
§ 4.4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
Настоящая диссертация посвящена развитию теории микро-контактной спектроскопии - нового метода, позволяющего получать из вольт-амперных характеристик (ВАХ) прямую информацию о спектральной функции взаимодействия электронов с фононами и другими квазичастицами в металлах.
Появление и обоснование метода микроконтактной спектроскопии электрон-фононного взаимодействия (ЭФВ) в нормальных металлах связано с работами Янсона [I] , Кулика, Омельянчука и Шехтера [21 . Янсон [II обнаружил, что ВАХ металлических контактов нелинейна, причем вторая производная тока по напряжению отражает особенности функции ЭФВ Элиашберга ^ ( со) ■=■ г оСЧсо)Г(бо) - квадрат матричного элемента ЭФВ,
Р(и) - плотность фононных состояний ). Благодаря использованию точечных контактов предельно малых размеров ( диаметром с/ ~ 10 * 100 А ), в работе [II впервые в металле были реализованы неравновесные состояния электронного газа с заданной избыточной энергией е V" (V - приложенное напряжение ) порядка характерных фононных энергий. Теория нелинейного поведения точечных контактов построена Куликом, Омельян-чуком и Шехтером [21. В работе [21 было показано, что в металлических микрокоятактах, под действием протекающего тока, возникает сильно неравновесное состояние электронов со специфической функцией распределения, не имеющей аналогов в других процессах переноса. Неупругая релаксация электронного потока на фононах приводит к нелинейности ВАХ контакта, при этом

и (2.59)) порядка (^„/а0У> где & = -амплитуда нулевых колебаний, а а ~'*/рр - постоянная решетки. Таким образом, для всех металлов ( исключая Бе) вклад в микроконтактный спектр ангармошзмов ЭФВ мал в меру малости (^°/а0) ~ Ю“^.
§ 2.4. Микроконтактные функции электрон-фононного взаимодействия. Сравнение с экспериментом.
Из проведенного в предыдущих параграфах анализа можно сделать вывод, что с точностью до квадратичных по константе ЭФВ членов вторая производная тока по напряжению для микроконтакта ( при Т = 0 ) дается выражением (2.42), в котором (и))
определяется полученным ранее соотношением (1.8). Микроконтакт-ную функцию ЭФВ второго порядка д^(со) для сферической поверхности Ферми удобно записать в виде:
%(ы)я 0 I? |9м.р|2#г«’“-^2-“)
7>?.

где Ч - фактор эффективности - интеграл от нормированного К-фактора по линии пересечения поверхностей Ферми, отстоящих друг от друга на импульс фононной передачи:
?! = ± г о/«* к^(Ь12 г-м- (2-и)
' ^ « <г< К »
Фактор эффективности Ц (г^ введен аналогично фактору £ *
С78Ц для однофононных процессов.
Нормировка функции (со) выбрана таким образом, что интеграл по фононному спектру

2 I # Ґг (и) -- (2,62)