Удельное сопротивление бинарных аморфных металлических сплавов

• Автор: Ривин, Владимир Эрвинович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Воронеж
• Количество страниц: 137 с.

Содержание
Общая характеристика работы
1. Структура и макроскопические свойства металлических стекол
1.1. Теоретические модели аморфных металлических сплавов
1.1.1. Микрокристаллические модели
1.1.2. Модели случайной плотной упаковки твердых сфер
1.1.3. Другие модели металлических стекол
1.2. Макроскопические свойства аморфных металлов
1.2.1. Теплоемкость аморфных сплавов
1.2.2. Теплопроводность аморфных сплавов
1.2.3. Затухание ультразвука и релаксационные процессы в области низких температур
1.2.4. Удельное сопротивление в аморфных металлах
1.3. Двухуровневая модель металлических стекол
1.3.1. Общее рассмотрение
1.3.2. Модель
1.3.3. Экспериментальные следствия
2. Влияние ДУС на электросопротивление металлических стекол
2.1. Взаимодействие электронов проводимости с когерентными туннельными состояниями
2.1.1. Взаимодействие с длинными цепочками связанных ато-
мов, находящихся в симметричных двухъямных потенциалах
2.1.2. Взаимодействие с короткими цепочками связанных ато-
мов, находящихся в асимметричных двухъямных потенциалах
2.1.2.1. Симметричная мода
2.1.2.2. Асимметричная мода
2.1.2.3. Рассеяние электронов

2.1.2.4. КТС, состоящее из двух связанных атомов находящихся в двухъямных потенциалах с различной асимметрией
2.1.2.5. Температурный коэффициент сопротивления
3. Фрактальные свойства несоразмерных структур
Выводы
Литература
Приложение

Общая характеристика работы
Актуальность темы. Металлические стекла (МС) все больше привлекают внимание исследователей, интерес к ним стимулируется как наукой, так и техникой. Исследования в этой области помогают понять природу некристаллических веществ. Интерпретация свойств металлических стекол встречает определенные трудности, так как здесь отсутствует периодичность, на которой базируется теория кристаллических твердых тел. Для описания динамики решетки и электронной структуры кристаллического вещества была развита превосходная теоретическая концепция, основанная на трансляционной инвариантности. Для неупорядоченного состояния такая теория еще не построена. В настоящее время металлические стекла предоставляют исследователям уникальную возможность для изучения разупорядоченного состояния среды, обладающей металлическими свойствами вплоть до самых низких температур. Результаты экспериментальных исследований различных физических свойств таких систем в значительной мере стимулировали и теоретические работы в этой области. Неизменное внимание со стороны исследователей к свойствам аморфных твердых тел связано с постоянно расширяющимся использованием аморфных веществ в промышленности.
В аморфном состоянии отсутствует кристаллический дальний порядок в расположении атомов, а следовательно, кристаллическая анизотропия и дефекты кристаллического строения такие, как дислокации и вакансии, границы зерен и блоков, дефекты упаковки - все это обуславливает не только “разительное” отличие свойств аморфных и кристаллических веществ, но и уникальное, не характерное для кристаллических тел, сочетание различных свойств в аморфных материалах. Помимо идеальной атомно-структурной однородности, обусловленной отсутствием перечисленных выше дефектов для аморфного состояния присуща также и идеальная фазовая (химическая) однородность. Аморфные сплавы, независимо от концентрации компонентов, представляют собой однофазную систему. Структурная и химическая однородность

ласти: Т < 7тт> Ттт<Т <@В, &и<Т< Тш, И Тш > Т . Здесь Гт1п - температура, при которой проявляется минимум электросопротивления (она обычно составляет Ют-20 К), - температура Дебая аморфного сплава, Тш - темпе-
ратура, при которой высокотемпературный ТКС начинает стремиться к насыщению. Особенности поведения электросопротивления и изменение знака ТКС, при отмеченных температурах иллюстрируются на рис. 11.
Рис. 11. Температурные изменения электросопротивления аморфных сплавов относящихся к первой (1), второй (2) и третьей (3) группам

О Т . 0q т
min и sat
Температура ►
У аморфных сплавов с высоким сопротивлением, принадлежащих ко второй и третьей группам, если при температурах Т > Tsat не происходит кристаллизации, сопротивление имеет тенденцию к насыщению. У аморфных сплавов, принадлежащих к первой и второй группам, при 0О < Т < Tsat ТКС изменяется по закону ± Т. При промежуточных температурах rrain < Т < 0О
ТКС большинства аморфных сплавов пропорционален ±Т2. В области низких температур Т < Гт]п сопротивление аморфных сплавов пропорционально In Т и часто повышается при снижении температуры.
Остановимся более подробно на логарифмической зависимости сопротивления от температуры. Одной из первых работ, уделивших пристальное внимание подобной зависимости оказалась статья Кокрена с соавторами [47]