Влияние электрон-фононного взаимодействия на перенос электронов проводимости при низких температурах

• Автор: Цзян, Юрий Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Харьков
• Количество страниц: 327 c. : ил

ГЛАВА I.ОСОБЕННОСТИ ЯВЛЕНИЙ ПЕРЕНОСА В НОРМАЛЬНЫХ МЕТАЛЛАХ

ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ . '• . V ... "

1.1.Рассеяние электронов проводимости

1.1.1.Введение:Методы расчёта.кинетических характеристик ;;

1.1.2.Анизотропия длины свободного пробега

1.1.3.Факторы анизотропии в конкретных моделях: Механизмы рассеяния

1.1.3.1.Проводимость

1.1.3.2.Проводимость в магнитном поле:Про-дольный эффект

1.1.3.3.Обзор экспериментальных исследований продольного магнеторезистивного эффекта в нормальных металлах

1.2.Эффекты увлечения в металлах

1.2.1 .Введение

1.2.2.Переданный эффект увлечения электронов фононами . . ’. . .
1.3.Нелинеиные эффекты в электропроводности металлов ,
1.3.1.Введение ... . . . .
1.3.2'.Получение вольт-амперных характеристик металлов с отрицательной дифференциальной проводимостью (ОДП)
1.3.31.Температурный механизм ОДП металлов
ГЛАВА 2.РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ МАЛОМАСШТАБНЫХ КИНЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МЕТАЛЛОВ ПРИ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ
2.1.Введение
2.2.Устройство со сверхпроводящим модулятором для из-

мерения сверхмалых разностей потенциалов
2.2.1'.Рабочая схема со сверхпроводящим модулятором
2,2.2.Измерения в магнитном поле
2.3.Сверхпроводящий модулятор для широкой области гелиевых температур,включая область сверхтекучего
гелия
ГЛАВА 3.ИССЛЕДОВАНИЕ АНИЗОТРОПИИ ДЛИНЫ СВОБОДНОГО ПРОБЕГА ЭЛЕКТРОНОВ В АЛЮМИНИИ ПРИ ПРОДОЛЬНОЙ ГЕОМЕТРИИ
ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО И МАГНИТНОГО ПОЛЕЙ
З.Т.Влияние геометрии эксперимента на наблюдение продольного магнеторезистивного эффекта
3.1.1.Результаты экспериментов .
3.1.2.0бсуждение:Влияние поперечно-чётных напряжений на измерения основного эффекта
3'.2.Продольное магнетосопротиьление (ПМ) алюминия в
области сильных магнитных полей
3>2.1 .Анизотропия уровней насыщения ПМ
3.2.2.Расчёт ПМ в насыщении методом траекторий: Сравнение с экспериментом
3.3 .Влияние на продольное магнетосопротивление малоуглового рассеяния электронов на протяжённых дефектах и фононах
3.3.1.Нарушение асимптотики ПМ образцов,подвергнутых одноосной деформации
3.3.2.Влияние температуры на асимптотику ПМ:Обнаружение неизотропного максимума на температурной зависимости ПМ в сильных полях
3.3.3.Температурная зависимость сопротивления алюминия в нулевом и ненулевом продольном магнитном поле

3.4.Анализ экспериментальных результатов
3.4*.!.Линейный член в зависимости ПМ от магнитного поля (сильные поля)
3.4Г;2.Процессы переброса и малоугловое рассеяние
на фононах в алюминии
3.5.Температурная зависимость продольного магнетосо-противления алюминия:Теоретический расчёт
3.6.Обсуждение результатов расчёта и сравнение с
экспериментом
3.7.Выв оды
ГЛАВА 4.ОБНАРУЖЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ПЕРЕДАННОГО ЭФФЕКТА УВЛЕЧЕНИЯ В МЕТАЛЛИЧЕСКИХ СТРУКТУРАХ
4'.1.П остановка эксперимента
4;.2.Приготовление металлических структур
4.3.Методика измерений
4'.4.Экспериментальные результаты
4*. 5. Обсуждение результатов эксперимента
4.5.Г.Знак и величина переданного эффекта увлечения: Зависимость от толщины
4.5.2.Температурная зависимость переданного эффекта увлечения
4.5.3.Роль тепловых эффектов
4.6:.Выводы
ГЛАВА 5.ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБНАРУЖЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ОТРИЦАТЕЛЬНОЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ ПРОВОДИМОСТИ (ОДП) НОРМАЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ
5.1.Температурный механизм ОДП:Роль электрон-фононного взаимодействия
5.2.Особенности наблюдения ОДП:Режимы заданного тока
и напряжения •

характер »поскольку, в основном1, были получены как побочные результаты изучения других вопросов.Кроме того,основная часть работ по алюминию выполнялась на поликристаллических образцах,так что вопрос об анизотропии продольного эффекта оказался вне поля зрения,а разрозненность физических условий наблюдения продольного эффекта оставляла вопрос о природе такого явления,как ненаснщение данного эффекта там,где ожидалось насыщение,открытым.
Фиккетт[^] исследовал зависимость продольного эффекта в поликристаллических проволоках алюминия от чистоты при трёх температурах - 4; 15 и 19,6К.Полевые зависимости Др^/р& при 15 и 19,6К имеют явно выраженный линейный ход.Экстраполируя значения магнетосоп-ротивления в сильных полях к Н=0,автор разделяет кривые на линейную и насыщающуюся части и отмечает увеличение значений в насыщении с ростом как чистоты образцов,так и температуры.В то же время сопротивление в магнитном поле падает с увеличением чистоты по закону»напоминающему гиперболический.Наклон линейной части магнето-сопротивления для каждого данного образца обнаруживал рост с температурой,а при данной температуре - с чистотой.Объяснение наблюдаемому поведению автор предлагает искать в совместном влиянии на эффект малоуглового фононного рассеяния и 11- процессов.
В работе исследовалось влияние дефектов решётки на магне-госопротивление чистых поликристаллов алюминия при Т=4,2К. В ней зриведены данные и по продольному эффекту,Введение вакансий и дислокаций приводит к качественно различному поведению:полевые зави-
;имости в первом случае насыщаются и Ар /р имеет невысокие значе-

шя ( гС 0,9),во втором случае наблюдается линейный рост и существенное увеличение Ар /р В СИЛЬНЫХ ПОЛЯХ (доДр/ро«2 при 610?~ЮО).
В работе [^] сообщается об измерениях продольного магнетосоп-зотивления в тонких монокристаллических плёнках алюминия,среди ко-’орых три самых толстых не обнаружили размерного эффекта 1мм)