Статический дефект

Cтраница 3

Следовательно, обычные трехфононные взаимодействия участвуют в создании теплосопротивления в кристалле, но в выражение для х входят неявно. Это выражение зависит от средней длины свободного пробега фонона в процессах без сохранения волнового вектора, которые могут быть классифицированы следующим образом: а) процессы переброса, б) упругое и неупругое рассеяния статическими дефектами и в) рассеяние на границах. Неупругое рассеяние было рассмотрено Померанчуком [14], который показал, что его роль невелика. [31]

Зависимость Су ( Т простых ГД6 а - КОЭффиЦИбНТ объСМНОГО Т6. [32]

В настоящей главе мы рассмотрим тепловые свойства твердых тел. Изучение тепловых свойств твердых тел должно, на наш взгляд, предшествовать изучению всех других свойств, так: как тепловые колебания атомов порождают как динамические ( фо-ноны - несовершенства, зависящие от времени), так и различные статические дефекты. [33]

Так как эти расхождения не очень значительны, то можно считать, что изложенная теория качественно согласуется с экспериментом. Во всех вышеуказанных случаях было обнаружено, что теплопроводность вблизи максимума значительно меньше той, которую следовало бы ожидать при наличии только процессов переброса и рассеяния на границах кристалла ( например, см. фиг. Этот факт был интерпретирован как существование добавочного теплового сопротивления, обусловленного статическими дефектами. На первый взгляд кажется подозрительным, что такое расхождение наблюдается во всех случаях класса ( а), которые исследовались до сих пор. Однако следует помнить, что кристаллы образуют непрерывный ряд с различными количествами дефектов. Однако если учесть, что тепловое сопротивление, вызванное процессами переброса, очень быстро уменьшается с падением температуры и, следовательно, максимум на кривой зависимости ч от Т1 в случае собственно класса ( а) должен быть очень острым, то становится ясно, что класс ( а) соответствует очень широкому интервалу концентраций дефектов. [34]

Дополнительный ( динамический) вклад в свободную энергию ( связанный с кинетической анергией колебаний) отличает фононы от обычных статических дефектов. По этой причине вклад фононов в тепловое расширение примерно в 2 раза больший, чем вклад статических дефектов, вызывающих такое же по величине напряжение. [35]

Столкновения с фононами не выводят электроны из теплового слоя (2.28) и поэтому не увеличивают средней разности энергий между ними. Следовательно эффективное время расфазиров-ки гее не уменьшается. С другой стороны фононы создают дополнительную неоднородность и эффект рассеяния на них суммируется с эффектом рассеяния на статических дефектах. [36]

Для случая чистого золота эта величина была вычислена из результатов их измерений Бореллиусом [ 190J, который использовал экстраполяцию от значений кд для ряда сплавов золота и подчеркнул, что результаты носят предварительный характер. Значения Wд не могут быть отождествлены с WE, и в свете современных представлений, по-видимому, вызваны статическими дефектами. [37]

Идеальные кристаллы строго периодичны. Однако такая строгая периодичность в реальной ситуации трудно достижима. Обычно кристаллы содержат хотя бы небольшое количество мест, в которых строгая периодичность нарушена и образуются дефектные места или статические дефекты. [38]

Когда статические дефекты периодической решетки расположены далеко друг от друга, рассеяние на каждом из них происходит независимо. При постепенном увеличении концентрации дефектов их потенциалы должны начать перекрываться. Тогда в пространстве уже нельзя выделить области, свободные от рассеивающих полей, и четко указать, где какой статический дефект ответственен за рассеяние. [39]

Формулы для проводимостей ( 382) и ( 388а) имеют полуфеноменологический характер. Хотя до настоящего времени задачу вычисления времени релаксации нельзя считать полностью решенной, совершенно очевидно, что основные механизмы релаксации нам известны. Можно утверждать, что релаксация f к равновесному распределению / обусловлена столкновениями электронов с фононами, столкновениями электронов друг с другом и столкновениями электронов со статическими дефектами кристаллической решетки. Первые два механизма имеют место в идеальном кристалле и обусловливают так называемое идеальное сопротивление ( р0 1 / о0), которое обращается в нуль при абсолютном нуле температуры. [40]

Таким образом, даже в том случае, когда полная энергия электрона меньше максимума его потенциальной энергии в кристалле, электрон может свободно перемещаться по всему объему кристалла. Электрону в состоянии k соответствует средняя скорость v ( k) и, следовательно, незатухающий ток j ev, где е - величина заряда электрона. Конечное электрическое сопротивление кристалла обусловливается не потенциальными барьерами периодического поля, которые электрон проходит туннельным способом, а отступлениями поля кристалла от строгой периодичности либо за счет тепловых колебаний, либо из-за статических дефектов решетки. [41]

До температур - 150 - ь - 130 С фонон-фононное взаимодействие мало, и длина свободного пробега фононов определяется рассеянием на границах кристаллитов. Поэтому теплопроводность пропорциональна концентрации фононов, т.е. теплоемкости. При температурах, выше указанных, вследствие рассеяния энергии при фонон-фононном взаимодействии длина свободного пробега уменьшается. При температуре, когда рассеяние на колебаниях кристаллической решетки и на статических дефектах и неоднородностях становятся равными друг другу ( / j / 2), на кривой температурной зависимости теплопроводности появляется максимум. Когда теплоемкость достигает постоянного значения, длина свободного пробега определяется рассеянием на собственных колебаниях решетки - теплопроводность снижается правее максимума, т.е. обратно пропорционально температуре. [42]

Поток Qs состоит из двух частей: из добавки к Qn, возникающей вследствие условия / п Ф 0, и теплоты, вызванной тем, что при переходе электронов из сверхпроводящего в нормальное состояние поглощается некоторая энергия, которая затем высвобождается при обратном процессе. В (25.6) последним эффектом мы пренебрегли, воспользовавшись в (25.5) выражением для Сп, справедливость такого пренебрежения вытекает из следующих рассуждений. L, ( KTfe) K4T, где Ln - коэффициент переноса (14.11), в котором учтено рассеяние статическими дефектами и вклад токов только в нормальных областях. [43]

Формально теория одинакова в обоих случаях; возбуждениями являются квантованные волны, которые по неясным нам причинам предполагаются подчиняющимися статистике Ферми-Дирака. Величина чт была также приблизительно1) оценена при процессах переброса. Оказалось, что чт превышает решеточную теплопроводность при температурах ниже 0 02 К при условии, конечно, что / т не будет сильно уменьшена статическими дефектами. [44]

Клеменс [124] оценил упомянутый дополнительный тепловой ноток QB следующим образом. Поток Qs состоит из двух частей: из добавки к Qn, возникающей вследствие условия / Ф О, и теплоты, вызванной тем, что при переходе электронов из сверхпроводящего в нормальное состояние поглощается некоторая энергия, которая затем высвобождается при обратном процессе. В (25.6) последним эффектом мы пренебрегли, воспользовавшись в (25.5) выражением для Сп справедливость такого пренебрежения вытекает из следующих рассуждений. Так как / 0, / п / 8 и так как в сверхпроводниках в стационарном состоянии электрическое поле F О или но крайней мере мало 1), то / п будет порядка Ln ( KT j К Т, где Ln - коэффициент переноса (14.11), в котором учтено рассеяние статическими дефектами и вклад токов только в нормальных областях. [45]

Страницы: 1 2 3