Микроконтактная спектроскопия релаксационной динамики двухуровневых систем при структурной перестройке металлических стекол Ni-Nb
В диапазоне частот 10³-5×10⁹ Гц исследованы микроконтактные спектры (зависимости вторых производных вольт-амперных характеристик от энергии) биметаллических контактов аморфного сплава Ni₅₉Nb41 с серебром. При малых энергиях в микроконтактах из закаленного сплава спектральная особенность, условленная...
Gespeichert in:
Datum: | 2003 |
---|---|
Hauptverfasser: | , , , |
Format: | Artikel |
Sprache: | Russian |
Veröffentlicht: |
Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
2003
|
Schriftenreihe: | Физика низких температур |
Schlagworte: | |
Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/128790 |
Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
Zitieren: | Микроконтактная спектроскопия релаксационной динамики двухуровневых систем при структурной перестройке металлических стекол Ni-Nb / О.П. Балкашин, И.К. Янсон, А. Халбриттер, Г. Михали // Физика низких температур. — 2003. — Т. 29, № 2. — С. 169-178. — Бібліогр.: 35. назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraineid |
irk-123456789-128790 |
---|---|
record_format |
dspace |
spelling |
irk-123456789-1287902018-01-14T03:03:42Z Микроконтактная спектроскопия релаксационной динамики двухуровневых систем при структурной перестройке металлических стекол Ni-Nb Балкашин, О.П. Янсон, И.К. Халбриттер, А. Михали, Г. Электpонные свойства металлов и сплавов В диапазоне частот 10³-5×10⁹ Гц исследованы микроконтактные спектры (зависимости вторых производных вольт-амперных характеристик от энергии) биметаллических контактов аморфного сплава Ni₅₉Nb41 с серебром. При малых энергиях в микроконтактах из закаленного сплава спектральная особенность, условленная рассеянием электронов проводимости на двухуровневых туннельных системах (ДУС), четко наблюдается в СВЧ диапазоне. Это подтверждает полученный нами ранее для гомоконтактов (O.P.Balkashin et al., Solid StateCommun. 118, 623 (2001)) вывод о наличии в металлических стеклах быстро релаксирующих ДУС с характерной частотой релаксации Г > 10¹¹ Гц. После высокотемпературного отжига аморфного сплава (Т = 800°С в течение 1 ч) и его кристаллизации интенсивность спектральной особенности в области малых напряжений на контакте существенно возросла. Обнаружена резкая частотная дисперсия амплитуды этой особенности вплоть до полного ее исчезновения при измерениях на частотах до ~ 5×10⁹ Гц. Полученные данные свидетельствуют об образовании в отожженных аморфных сплавах Ni-Nb качественно новых медленно релаксирующих ДУС. Оценка характерной частоты релаксации этих ДУС по частотной дисперсии измеряемого сигнала дает значение Г/2p » 0,7×10⁹ Гц. Обсуждаются возможные причины образования двухуровневых систем в микроконтактах. У діапазоні частот 10³-5×10⁹ Гц досліджено мікроконтактні спектри (залежності других похідних вольт-амперних характеристик від енергії) біметалічних контактів аморфного сплаву Ni₅₉Nb41 зі сріблом. При малих енергіях у мікроконтактах із загартованого сплаву спектральна особливість, обумовлена розсіюванням електронів провідності на дворівневих тунельних системах (ДРС), чітко спостерігається в НВЧ діапазоні. Це підтверджує отриманий нами раніше для гомоконтактів (O.P.Balkashin et al., Solid State Commun. 118, 623 (2001)) висновок про наявність у металевих стеклах швидко релаксуючих ДРС з характерною частотою релаксації Г > 10¹¹ Гц. Після високотемпературного відпалу аморфного сплаву (Т = 800°С в протягом 1 год.) і його кристалізації інтенсивність спектральної особливості в області малих напруг на контакті істотно зросла. Виявлено різку частотну дисперсію амплітуди цієї особливості аж до повного її зникнення при вимірах на частотах до ~ 5×10⁹ Гц. Отримані дані свідчать про утворення у відпалених аморфних сплавах Ni Nb якісно нових повільно релаксуючих ДРС. Оцінка характерної частоти релаксації цих ДРС по частотній дисперсії вимірюваного сигналу дає значення Г/2p » 0,7×10⁹ Гц. Обговорюються можливі причини утворення дворівневих систем у мікроконтактах. The PC spectra (the energy dependences of the second derivatives of current-voltage characteristics) for bimetal contacts of an amorphous alloy of Ni59Nb41 with silver are studied in a frequency band 10³-5×10⁹ Hz. In the contacts from the quenched alloy the spectral feature at small energies caused by conduction electrons scattering in the two-level tunnel systems (TLS) is clearly seen in a microwave range. This confirms our previous conclusion for homocontacts (O.P.Balkashin et al., Solid State Commun. 118, 623 (2001)) about the availability of fast relaxing TLS with characteristic relaxation frequency Hz > 10¹¹ Hz in metal glasses. After a high temperature annealing of the amorphous alloy (Ò = 800°С 10¹¹Hz for 1 hours) and its crystallization the spectral feature intensity in the region of small biases on the contact increased essentially. A sharp frequency dispersion of the feature amplitude to its complete disappearance is detected in the measurements at frequencies up to ~ 5×10⁹ Hz. The data obtained testify to the formation of qualitatively new slowly relaxing TLS in the annealed amorphous alloys Ni—Nb. The estimation of the characteristic relaxation frequency from the frequency dispersion of the signal measured gives Hz/2p » 0,7×10⁹ Hz. Possible reasons for formation of two-level systems in point contacts are considered. 2003 Article Микроконтактная спектроскопия релаксационной динамики двухуровневых систем при структурной перестройке металлических стекол Ni-Nb / О.П. Балкашин, И.К. Янсон, А. Халбриттер, Г. Михали // Физика низких температур. — 2003. — Т. 29, № 2. — С. 169-178. — Бібліогр.: 35. назв. — рос. 0132-6414 PACS: 72.15.Cz, 72.15.Lh, 73.40.Jn, 74.80.Fp http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/128790 ru Физика низких температур Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України |
institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
collection |
DSpace DC |
language |
Russian |
topic |
Электpонные свойства металлов и сплавов Электpонные свойства металлов и сплавов |
spellingShingle |
Электpонные свойства металлов и сплавов Электpонные свойства металлов и сплавов Балкашин, О.П. Янсон, И.К. Халбриттер, А. Михали, Г. Микроконтактная спектроскопия релаксационной динамики двухуровневых систем при структурной перестройке металлических стекол Ni-Nb Физика низких температур |
description |
В диапазоне частот 10³-5×10⁹ Гц исследованы микроконтактные спектры (зависимости вторых производных вольт-амперных характеристик от энергии) биметаллических контактов аморфного сплава Ni₅₉Nb41 с серебром. При малых энергиях в микроконтактах из закаленного сплава спектральная особенность, условленная рассеянием электронов проводимости на двухуровневых туннельных системах (ДУС), четко наблюдается в СВЧ диапазоне. Это подтверждает полученный нами ранее для гомоконтактов (O.P.Balkashin et al., Solid StateCommun. 118, 623 (2001)) вывод о наличии в металлических стеклах быстро релаксирующих ДУС с характерной частотой релаксации Г > 10¹¹ Гц. После высокотемпературного отжига аморфного сплава (Т = 800°С в течение 1 ч) и его кристаллизации интенсивность спектральной особенности в области малых напряжений на контакте существенно возросла. Обнаружена резкая частотная дисперсия амплитуды этой особенности вплоть до полного ее исчезновения при измерениях на частотах до ~ 5×10⁹ Гц. Полученные данные свидетельствуют об образовании в отожженных аморфных сплавах Ni-Nb качественно новых медленно релаксирующих ДУС. Оценка характерной частоты релаксации этих ДУС по частотной дисперсии измеряемого сигнала дает значение Г/2p » 0,7×10⁹ Гц. Обсуждаются возможные причины образования двухуровневых систем в микроконтактах. |
format |
Article |
author |
Балкашин, О.П. Янсон, И.К. Халбриттер, А. Михали, Г. |
author_facet |
Балкашин, О.П. Янсон, И.К. Халбриттер, А. Михали, Г. |
author_sort |
Балкашин, О.П. |
title |
Микроконтактная спектроскопия релаксационной динамики двухуровневых систем при структурной перестройке металлических стекол Ni-Nb |
title_short |
Микроконтактная спектроскопия релаксационной динамики двухуровневых систем при структурной перестройке металлических стекол Ni-Nb |
title_full |
Микроконтактная спектроскопия релаксационной динамики двухуровневых систем при структурной перестройке металлических стекол Ni-Nb |
title_fullStr |
Микроконтактная спектроскопия релаксационной динамики двухуровневых систем при структурной перестройке металлических стекол Ni-Nb |
title_full_unstemmed |
Микроконтактная спектроскопия релаксационной динамики двухуровневых систем при структурной перестройке металлических стекол Ni-Nb |
title_sort |
микроконтактная спектроскопия релаксационной динамики двухуровневых систем при структурной перестройке металлических стекол ni-nb |
publisher |
Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України |
publishDate |
2003 |
topic_facet |
Электpонные свойства металлов и сплавов |
url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/128790 |
citation_txt |
Микроконтактная спектроскопия релаксационной динамики двухуровневых систем при структурной перестройке металлических стекол Ni-Nb / О.П. Балкашин, И.К. Янсон, А. Халбриттер, Г. Михали // Физика низких температур. — 2003. — Т. 29, № 2. — С. 169-178. — Бібліогр.: 35. назв. — рос. |
series |
Физика низких температур |
work_keys_str_mv |
AT balkašinop mikrokontaktnaâspektroskopiârelaksacionnojdinamikidvuhurovnevyhsistempristrukturnojperestrojkemetalličeskihstekolninb AT ânsonik mikrokontaktnaâspektroskopiârelaksacionnojdinamikidvuhurovnevyhsistempristrukturnojperestrojkemetalličeskihstekolninb AT halbrittera mikrokontaktnaâspektroskopiârelaksacionnojdinamikidvuhurovnevyhsistempristrukturnojperestrojkemetalličeskihstekolninb AT mihalig mikrokontaktnaâspektroskopiârelaksacionnojdinamikidvuhurovnevyhsistempristrukturnojperestrojkemetalličeskihstekolninb |
first_indexed |
2025-07-09T09:54:09Z |
last_indexed |
2025-07-09T09:54:09Z |
_version_ |
1837162667679154176 |
fulltext |
Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2003, ò. 29, ¹ 2, ñ. 169–178
Ìèêðîêîíòàêòíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ ðåëàêñàöèîííîé
äèíàìèêè äâóõóðîâíåâûõ ñèñòåì ïðè ñòðóêòóðíîé
ïåðåñòðîéêå ìåòàëëè÷åñêèõ ñòåêîë Ni–Nb
Î.Ï. Áàëêàøèí, È.Ê. ßíñîí
Ôèçèêî-òåõíè÷åñêèé èíñòèòóò íèçêèõ òåìïåðàòóð èì. Á.È. Âåðêèíà ÍÀÍ Óêðàèíû
ïð. Ëåíèíà, 47, ã. Õàðüêîâ, 61103, Óêðàèíà
E-mail: balkashin@ilt.kharkov.ua
À. Õàëáðèòòåð, Ã. Ìèõàëè
Èíñòèòóò ôèçèêè óíèâåðñèòåòà òåõíîëîãèè è ýêîíîìèêè
óë. Áóäàôîêè, 8, Áóäàïåøò, 1111, Âåíãðèÿ
Ñòàòüÿ ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 27 àâãóñòà 2002 ã.
 äèàïàçîíå ÷àñòîò 103–5·109 Ãö èññëåäîâàíû ìèêðîêîíòàêòíûå ñïåêòðû (çàâèñèìîñòè âòî-
ðûõ ïðîèçâîäíûõ âîëüò-àìïåðíûõ õàðàêòåðèñòèê îò ýíåðãèè) áèìåòàëëè÷åñêèõ êîíòàêòîâ
àìîðôíîãî ñïëàâà Ni59Nb41 ñ ñåðåáðîì. Ïðè ìàëûõ ýíåðãèÿõ â ìèêðîêîíòàêòàõ èç çàêàëåííîãî
ñïëàâà ñïåêòðàëüíàÿ îñîáåííîñòü, îáóñëîâëåííàÿ ðàññåÿíèåì ýëåêòðîíîâ ïðîâîäèìîñòè íà
äâóõóðîâíåâûõ òóííåëüíûõ ñèñòåìàõ (ÄÓÑ), ÷åòêî íàáëþäàåòñÿ â ÑÂ× äèàïàçîíå. Ýòî ïîä-
òâåðæäàåò ïîëó÷åííûé íàìè ðàíåå äëÿ ãîìîêîíòàêòîâ (O.P.Balkashin et al., Solid State
Commun. 118, 623 (2001)) âûâîä î íàëè÷èè â ìåòàëëè÷åñêèõ ñòåêëàõ áûñòðî ðåëàêñèðóþùèõ
ÄÓÑ ñ õàðàêòåðíîé ÷àñòîòîé ðåëàêñàöèè � > 1011 Ãö. Ïîñëå âûñîêîòåìïåðàòóðíîãî îòæèãà
àìîðôíîãî ñïëàâà (Ò = 800°Ñ â òå÷åíèå 1 ÷) è åãî êðèñòàëëèçàöèè èíòåíñèâíîñòü ñïåêòðàëüíîé
îñîáåííîñòè â îáëàñòè ìàëûõ íàïðÿæåíèé íà êîíòàêòå ñóùåñòâåííî âîçðîñëà. Îáíàðóæåíà ðåç-
êàÿ ÷àñòîòíàÿ äèñïåðñèÿ àìïëèòóäû ýòîé îñîáåííîñòè âïëîòü äî ïîëíîãî åå èñ÷åçíîâåíèÿ ïðè
èçìåðåíèÿõ íà ÷àñòîòàõ äî � 5·109 Ãö. Ïîëó÷åííûå äàííûå ñâèäåòåëüñòâóþò îá îáðàçîâàíèè â
îòîææåííûõ àìîðôíûõ ñïëàâàõ Ni–Nb êà÷åñòâåííî íîâûõ ìåäëåííî ðåëàêñèðóþùèõ ÄÓÑ.
Îöåíêà õàðàêòåðíîé ÷àñòîòû ðåëàêñàöèè ýòèõ ÄÓÑ ïî ÷àñòîòíîé äèñïåðñèè èçìåðÿåìîãî ñèã-
íàëà äàåò çíà÷åíèå �/2� � 0,7·109 Ãö. Îáñóæäàþòñÿ âîçìîæíûå ïðè÷èíû îáðàçîâàíèÿ äâóõ-
óðîâíåâûõ ñèñòåì â ìèêðîêîíòàêòàõ.
Ó ä³àïàçîí³ ÷àñòîò 103–5·109 Ãö äîñë³äæåíî ì³êðîêîíòàêòí³ ñïåêòðè (çàëåæíîñò³ äðóãèõ
ïîõ³äíèõ âîëüò-àìïåðíèõ õàðàêòåðèñòèê â³ä åíåð㳿) á³ìåòàë³÷íèõ êîíòàêò³â àìîðôíîãî ñïëàâó
Ni59Nb41 ç³ ñð³áëîì. Ïðè ìàëèõ åíåðã³ÿõ ó ì³êðîêîíòàêòàõ ³ç çàãàðòîâàíîãî ñïëàâó ñïåêòðàëüíà
îñîáëèâ³ñòü, îáóìîâëåíà ðîçñ³þâàííÿì åëåêòðîí³â ïðîâ³äíîñò³ íà äâîð³âíåâèõ òóíåëüíèõ ñèñòå-
ìàõ (ÄÐÑ), ÷³òêî ñïîñòåð³ãàºòüñÿ â ÍÂ× ä³àïàçîí³. Öå ï³äòâåðäæóº îòðèìàíèé íàìè ðàí³øå
äëÿ ãîìîêîíòàêò³â (O.P.Balkashin et al., Solid State Commun. 118, 623 (2001)) âèñíîâîê ïðî
íàÿâí³ñòü ó ìåòàëåâèõ ñòåêëàõ øâèäêî ðåëàêñóþ÷èõ ÄÐÑ ç õàðàêòåðíîþ ÷àñòîòîþ ðåëàêñàö³¿
� > 1011 Ãö. ϳñëÿ âèñîêîòåìïåðàòóðíîãî â³äïàëó àìîðôíîãî ñïëàâó (Ò = 800�Ñ ïðîòÿãîì
1 ãîä.) ³ éîãî êðèñòàë³çàö³¿ ³íòåíñèâí³ñòü ñïåêòðàëüíî¿ îñîáëèâîñò³ â îáëàñò³ ìàëèõ íàïðóã íà
êîíòàêò³ ³ñòîòíî çðîñëà. Âèÿâëåíî ð³çêó ÷àñòîòíó äèñïåðñ³þ àìïë³òóäè ö³º¿ îñîáëèâîñò³ àæ äî
ïîâíîãî ¿¿ çíèêíåííÿ ïðè âèì³ðàõ íà ÷àñòîòàõ äî � 5·109 Ãö. Îòðèìàí³ äàí³ ñâ³ä÷àòü ïðî óòâî-
ðåííÿ ó â³äïàëåíèõ àìîðôíèõ ñïëàâàõ Ni–Nb ÿê³ñíî íîâèõ ïîâ³ëüíî ðåëàêñóþ÷èõ ÄÐÑ. Îö³íêà
õàðàêòåðíî¿ ÷àñòîòè ðåëàêñàö³¿ öèõ ÄÐÑ ïî ÷àñòîòí³é äèñïåðñ³¿ âèì³ðþâàíîãî ñèãíàëó äຠçíà-
÷åííÿ �/2� � 0,7·109 Ãö. Îáãîâîðþþòüñÿ ìîæëèâ³ ïðè÷èíè óòâîðåííÿ äâîð³âíåâèõ ñèñòåì ó
ì³êðîêîíòàêòàõ.
PACS: 72.15.Cz, 72.15.Lh, 73.40.Jn, 74.80.Fp
© Î.Ï. Áàëêàøèí, È.Ê. ßíñîí, À. Õàëáðèòòåð, Ã. Ìèõàëè, 2003
Ââåäåíèå
Ìîäåëü äâóõóðîâíåâûõ òóííåëüíûõ ñèñòåì (ÄÓÑ)
– äèíàìè÷åñêèõ äåôåêòíûõ öåíòðîâ ñ âíóòðåííèìè
ñòåïåíÿìè ñâîáîäû, êàê íîâûé êëàññ íèçêîýíåðãåòè-
÷åñêèõ âîçáóæäåíèé â òâåðäûõ òåëàõ, ïåðâîíà÷àëü-
íî áûëà ïðåäëîæåíà äëÿ îáúÿñíåíèÿ ëèíåéíîãî
õîäà òåìïåðàòóðíîé çàâèñèìîñòè òåïëîåìêîñòè
àìîðôíûõ äèýëåêòðèêîâ ïðè íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ
(Ò � 1 Ê) [1]. Â äàëüíåéøåì áûëî îáíàðóæåíî [2],
÷òî íèçêîòåìïåðàòóðíûå ñâîéñòâà àìîðôíûõ ìåòàë-
ëîâ è ñïëàâîâ òàêæå õîðîøî îáúÿñíÿþòñÿ íàëè÷èåì
ÄÓÑ, ïðè÷åì âàæíóþ ðîëü ïðè ýòîì èãðàåò âçàèìî-
äåéñòâèå ýòèõ ñòðóêòóðíûõ äåôåêòîâ ñ ýëåêòðîíàìè
ïðîâîäèìîñòè. Êðîìå òîãî, êàê ïîêàçàëè èññëåäîâà-
íèÿ ïî ìèêðîêîíòàêòíîé (ÌÊ) ñïåêòðîñêîïèè ïëà-
ñòè÷åñêè äåôîðìèðîâàííûõ ÷èñòûõ ìåòàëëîâ [3,4],
ðàññåÿíèå ýëåêòðîíîâ íà ÄÓÑ ñëóæèò ïðè÷èíîé
âîçíèêíîâåíèÿ íèçêîýíåðãåòè÷åñêèõ îñîáåííîñòåé
íà ÌÊ ñïåêòðàõ (íóëåâûå àíîìàëèè).
Õîòÿ òî÷íàÿ ìèêðîñêîïè÷åñêàÿ ñòðóêòóðà ÄÓÑ
íåèçâåñòíà – ýòî ìîãóò áûòü îñîáûå ó÷àñòêè ëèíèé
äèñëîêàöèé, ìåæêëàñòåðíûå ãðàíèöû èëè ãðàíèöû
çåðåí, àòîìû â ìåæäîóçåëüíîì ïðîñòðàíñòâå è ò.ä.,
ïðîñòàÿ ìîäåëü ÷àñòèöû â äâóõúÿìíîì ïîòåíöèàëü-
íîì ïîëå õîðîøî îïèñûâàåò ñâîéñòâà ñîâåðøåííî
ðàçëè÷íûõ ïî ñâîåé ïðèðîäå ðàçóïîðÿäî÷åííûõ
(àìîðôíûõ) ñèñòåì. Ñîãëàñíî ìîäåëè [1], äâóõ-
óðîâíåâóþ ñèñòåìó ìîæíî ïðåäñòàâèòü êàê àòîì,
äâèæóùèéñÿ â ïîòåíöèàëüíîé ÿìå ñ äâóìÿ ìèíèìó-
ìàìè, ñîçäàâàåìûìè áëèæàéøèì îêðóæåíèåì, èëè
êàê ãðóïïó àòîìîâ, êîòîðàÿ ìîæåò îáðàçîâûâàòü
äâå èëè áîëåå ïî÷òè ýêâèâàëåíòíûå êîíôèãóðàöèè
â ïðîñòðàíñòâå, íåçíà÷èòåëüíî îòëè÷àþùèåñÿ ïî
ýíåðãèÿì. Ïóñòü ðàçíîñòü óðîâíåé ýíåðãèè äëÿ
îñíîâíûõ íèçêîëåæàùèõ ñîñòîÿíèé â êàæäîé ÿìå
ðàçëè÷àåòñÿ íà � (àñèììåòðè÷íûé äâóõúÿìíûé ïî-
òåíöèàë) è ÿìû ðàçäåëåíû ïðÿìîóãîëüíûì ïîòåí-
öèàëüíûì áàðüåðîì ñ õàðàêòåðíîé âûñîòîé V è
øèðèíîé W. Ïðè äîñòàòî÷íî íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ
(Ò � 1–10 Ê) òåðìè÷åñêè àêòèâèðîâàííûå êëàññè÷å-
ñêèå íàäáàðüåðíûå ïåðåõîäû çàïðåùåíû, îäíàêî
âîçìîæåí ïðîöåññ êâàíòîâîãî òóííåëèðîâàíèÿ ìåæ-
äó ñîñòîÿíèÿìè â îòäåëüíûõ ÿìàõ. ×àñòîòà òàêèõ
òóííåëüíûõ ïåðåõîäîâ îïðåäåëÿåòñÿ ïàðàìåòðàìè
áàðüåðà è ìàññîé òóííåëèðóþùåé ÷àñòèöû:
� �t W mV/� ��
�
�
�0 2 2exp h , (1)
ãäå h�0 — õàðàêòåðèñòè÷åñêàÿ ýíåðãèÿ êîëåáàíèé
â èíäèâèäóàëüíîì ìèíèìóìå, à m — ýôôåêòèâíàÿ
ìàññà òóííåëèðóþùèõ àòîìîâ ëèáî îòäåëüíîãî àòî-
ìà. Ðàññòîÿíèå ìåæäó ýíåðãåòè÷åñêèìè óðîâíÿ-
ìè ÄÓÑ (ýíåðãèÿ âîçáóæäåíèÿ), ñîîòâåòñòâóþùè-
ìè äâóì êîíôèãóðàöèÿì àòîìíîé ñòðóêòóðû, ðàâíî
E � �� �2
0
2 , � 0 � h�t . Ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òî èç-çà
àìîðôíîñòè ñðåäû äâóõóðîâíåâûå ñèñòåìû îäíî-
ðîäíî ðàñïðåäåëåíû ïî çíà÷åíèþ ïàðàìåòðà � è
ñâîéñòâà îáðàçöà îïðåäåëÿþòñÿ ñðåäíèì ïî âñåìó
õàîòè÷åñêîìó àíñàìáëþ ÄÓÑ. Ýòî ïðåäïîëîæåíèå
ïîäòâåðæäàåòñÿ èçìåðåíèÿìè ðàçëè÷íûõ òåðìî-
äèíàìè÷åñêèõ è êèíåòè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê ïðè
Ò ~ 1 Ê [2,5].
Âçàèìîäåéñòâèå ÄÓÑ ñ ôîíîíàìè â àìîðôíûõ
äèýëåêòðèêàõ ó÷èòûâàåòñÿ â òåîðèè êàê âîçìóùåíèå
ïàðàìåòðà àñèììåòðèè �. Â àìîðôíûõ ìåòàëëàõ íå-
îáõîäèìî òàêæå ó÷èòûâàòü âçàèìîäåéñòâèå ÄÓÑ ñ
ýëåêòðîíàìè ïðîâîäèìîñòè äëÿ îáúÿñíåíèÿ áîëåå
áûñòðîé (íà 4–5 ïîðÿäêîâ) ðåëàêñàöèè â ìåòàëëàõ
ïî ñðàâíåíèþ ñ èçîëÿòîðàìè [2].
Èñõîäÿ èç ðåçóëüòàòîâ ìíîãî÷èñëåííûõ ýêñïå-
ðèìåíòîâ ïî èçìåðåíèþ çàâèñèìîñòåé ýëåêòðîïðî-
âîäíîñòè îò âðåìåíè è èññëåäîâàíèé ïî ÌÊ ñïåê-
òðîñêîïèè ìåçîñêîïè÷åñêèõ ïðîâîäíèêîâ, à òàêæå
óëüòðàçâóêîâûõ ýêñïåðèìåíòîâ íà ìàññèâíûõ îá-
ðàçöàõ, äâóõóðîâíåâûå ñèñòåìû ìîæíî óñëîâíî
êëàññèôèöèðîâàòü [6] ïî ñêîðîñòè ïåðåõîäîâ ìåæäó
ïîòåíöèàëüíûìè ìèíèìóìàìè.
1. Ìåäëåííûå ÄÓÑ (âðåìÿ ðåëàêñàöèè
� 10–8ñ),
èíîãäà èõ íàçûâàþò äâóõóðîâíåâûå ôëóêòóàòîðû,
õàðàêòåðèçóþòñÿ âûñîêèì áàðüåðîì è ïðåíåáðåæè-
ìî ìàëîé âåëè÷èíîé � 0. Ïåðåõîäû ìåæäó ïîòåí-
öèàëüíûìè ÿìàìè îñóùåñòâëÿþòñÿ çà ñ÷åò òåðìè-
÷åñêîé àêòèâàöèè èëè íåêîãåðåíòíîãî êâàíòîâîãî
òóííåëèðîâàíèÿ.
2. Áûñòðûå ÄÓÑ (10–8 ñ >
> 10–12 ñ) îáëàäàþò
ìàëûì áàðüåðîì è äîñòàòî÷íî áîëüøèìè çíà÷åíèÿ-
ìè � 0 (10–4–1 ìýÂ, èñõîäÿ èç ïðèíöèïà íåîïðåäå-
ëåííîñòè), ÷òî îáóñëîâëèâàåò êîãåðåíòíûå êâàíòî-
âûå ïåðåõîäû ìåæäó äâóìÿ ñîñòîÿíèÿìè.
3. Óëüòðàáûñòðûå ÄÓÑ (
< 10–12 ñ) èìåþò íà-
ñòîëüêî áîëüøèå çíà÷åíèÿ � 0, ÷òî E òàêæå âåëèêî,
è ôèçè÷åñêîå ïîâåäåíèå òàêîé ñèñòåìû îïðåäå-
ëÿåòñÿ îäíîðîäíî ðàñïðåäåëåííûì îñíîâíûì ñî-
ñòîÿíèåì.
×àñòîòà � ðåëàêñàöèè ÄÓÑ ïðîïîðöèîíàëüíà
êâàäðàòó îòíîøåíèÿ ýíåðãèè òóííåëèðîâàíèÿ ê ýíåð-
ãèè âîçáóæäåíèÿ (� 0/E)2 (ñì., íàïðèìåð, [7]).
Ôóíêöèÿ ðàñïðåäåëåíèÿ ÄÓÑ â ìîäåëè [1,2] çàäà-
åòñÿ âûðàæåíèåì
P E u P u /u/( , ) ( )� � �1
2
1 21 , u /E� ( )� 0
2, (2)
ïîýòîìó â àìîðôíîì ñîñòîÿíèè â îñíîâíîì äîëæ-
íû ïðåîáëàäàòü ìåäëåííûå äåôåêòíûå öåíòðû
(� �� 0) ñ àñèììåòðè÷íûì äâóõúÿìíûì ïîòåíöè-
àëüíûì ðåëüåôîì. Òàêèì îáðàçîì, ôóíêöèÿ ðàñ-
ïðåäåëåíèÿ ÄÓÑ ïî ýíåðãèè è ÷àñòîòàì ðåëàêñàöèè
èìååò âèä [8]:
170 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2003, ò. 29, ¹ 2
Î.Ï. Áàëêàøèí, È.Ê. ßíñîí, À. Õàëáðèòòåð, Ã. Ìèõàëè
P E P E( , ) ( )
max
� �
�
�
� �
�
�
��
��
�
�
1
1 2
1 ,
P E dEd( , )� � �� 1.
(3)
Ê íàñòîÿùåìó âðåìåíè ïðåäëîæåíî äâà ðàç-
ëè÷íûõ ìåõàíèçìà âçàèìîäåéñòâèÿ ýëåêòðîíîâ ïðî-
âîäèìîñòè ñ ÄÓÑ â àìîðôíûõ ìåòàëëàõ. Â òåîðèè
Çàâàäîâñêîãî è Âëàäàðà [9,10] (ñì. òàêæå [6]) ðàñ-
ñìîòðåí ìåõàíèçì íåìàãíèòíîãî äâóõêàíàëüíîãî
êîíäî-ðàññåÿíèÿ äëÿ áûñòðî ðåëàêñèðóþùèõ ÄÓÑ ñ
ïî÷òè ñèììåòðè÷íûì (� �0 �� ) äâóõúÿìíûì ïîòåí-
öèàëîì.  îòëè÷èå îò ôîðìàëèçìà òðàäèöèîííîé
îäíîêàíàëüíîé òåîðèè ýôôåêòà Êîíäî, îïèñûâàþ-
ùåé ðàññåÿíèå ýëåêòðîíîâ íà ñòàòè÷åñêèõ ìàãíèò-
íûõ ïðèìåñÿõ, â ýòîé ìîäåëè ÄÓÑ ðàññìàòðèâàåòñÿ
êàê äèíàìè÷åñêèé äåôåêò ñ äâóìÿ çíà÷åíèÿìè êâà-
çèñïèíà, ñîîòâåòñòâóþùèìè äâóì ñîñòîÿíèÿì äâóõ-
óðîâíåâîé ñèñòåìû. Äâà êàíàëà àññîöèèðóþòñÿ ñ
äâóìÿ çíà÷åíèÿìè ðåàëüíîãî ñïèíà ýëåêòðîíîâ ïðî-
âîäèìîñòè. Ôëóêòóàöèè ýëåêòðîííîé ïëîòíîñòè èç-
ìåíÿþò âûñîòó áàðüåðà íà ïîòåíöèàëüíîì ðåëüåôå
ÄÓÑ è òåì ñàìûì èçìåíÿþò âåðîÿòíîñòü òóííåëü-
íûõ ïåðåõîäîâ. Ñ ïîíèæåíèåì òåìïåðàòóðû îïèñàí-
íûé ìåõàíèçì ïðèâîäèò ê ëîãàðèôìè÷åñêîìó ðîñòó
ýëåêòðîñîïðîòèâëåíèÿ â îáëàñòè íèçêèõ òåìïåðàòóð
è, ñëåäîâàòåëüíî, âûçûâàåò ïîÿâëåíèå îòðèöàòåëü-
íîé îñîáåííîñòè* íà ÌÊ ñïåêòðàõ ïðè eV0 � 0 (V0
— ïîñòîÿííîå íàïðÿæåíèå íà êîíòàêòå).
 àëüòåðíàòèâíîé òåîðèè Êîçóáà è Êóëèêà [11]
ó÷èòûâàþòñÿ êàê íåóïðóãèå, òàê è óïðóãèå ïðî-
öåññû ðàññåÿíèÿ ýëåêòðîíîâ íà àñèììåòðè÷íûõ
(� �0 �� ) ÄÓÑ â ìèêðîêîíòàêòàõ. Íåóïðóãèå ïðî-
öåññû ÿâëÿþòñÿ ïðè÷èíîé âîçíèêíîâåíèÿ ïîëîæè-
òåëüíîé àíîìàëèè íà ÌÊ ñïåêòðå (ò.å. íà çàâèñèìîñòè
d2V/dI2(eV0), îáû÷íî ðåãèñòðèðóåìîé ýêñïåðè-
ìåíòàëüíî), òîãäà êàê âêëàä îò óïðóãîãî ðàññåÿíèÿ
ìîæåò èìåòü ðàçíûå çíàêè â çàâèñèìîñòè îò çíàêà
ðàçíîñòè (� �– � �) ñå÷åíèé óïðóãîãî ðàññåÿíèÿ
ýëåêòðîíîâ íà ÄÓÑ, íàõîäÿùèõñÿ â äâóõ ïðîñòðàí-
ñòâåííûõ êîíôèãóðàöèÿõ. Âêëàä óïðóãèõ ïðîöåñ-
ñîâ â òîê ÷åðåç ìèêðîêîíòàêò ïðè Ò = 0 îïðåäåëÿåò-
ñÿ âûðàæåíèåì
�I
V
R S
N N
c
j j j j j
j
� � � �� ��0
02
1
1M r( )[ ( ) ]� �
�
�
�
� �
�
V
R Sj
j j
cj
0
02 2
M r( )
� �
� � �
� �
�
�
�
�
�
�
�� �( )
( )
( )E eV
E
E q eV E
eV Ej j0
0
0 ,
(4)
q /Vj� �
1
2
1 2 2[ ( ( ) ) ]� r ,
ãäå R0 — ñîïðîòèâëåíèå ìèêðîêîíòàêòà â îòñóòñò-
âèå ÄÓÑ; Sc — ïëîùàäü ïîïåðå÷íîãî ñå÷åíèÿ êîí-
òàêòà; M(rj) — ãåîìåòðè÷åñêèé ôàêòîð, çàâèñÿùèé
îò ïîëîæåíèÿ j-é ÄÓÑ; Nj — ÷èñëà çàïîëíåíèÿ
íèæíèõ ýíåðãåòè÷åñêèõ óðîâíåé ÄÓÑ, êîòîðûå çà-
âèñÿò îò ïðèëîæåííîãî ê êîíòàêòó íàïðÿæåíèÿ
èç-çà íåóïðóãîãî âçàèìîäåéñòâèÿ ÄÓÑ ñ ýëåêòðîíà-
ìè ïðîâîäèìîñòè**; � — ñòóïåí÷àòàÿ ôóíêöèÿ Õå-
âèñàéäà; �� �rj — ýëåêòðè÷åñêèé ïîòåíöèàë â ìåñòå
ðàñïîëîæåíèÿ èíäèâèäóàëüíîé ÄÓÑ. Çàâèñèìîñòü
÷èñåë çàïîëíåíèÿ Nj îò ýíåðãèè ýëåêòðîíîâ ïîçâî-
ëÿåò ðåàëèçîâàòü óïðóãóþ ñïåêòðîñêîïèþ çàñåëåí-
íîñòåé äâóõóðîâíåâûõ ñèñòåì, ïðåäëîæåííóþ â ðà-
áîòå [11].
Òàêèì îáðàçîì, îáà ðàññìîòðåííûõ âûøå ìåõà-
íèçìà ðàññåÿíèÿ ýëåêòðîíîâ íà ÄÓÑ ïðèâîäÿò ê ïî-
ÿâëåíèþ íèçêîýíåðãåòè÷åñêèõ îñîáåííîñòåé íà ÌÊ
ñïåêòðàõ. Îäíàêî õàðàêòåðíûå âðåìåíà ðåëàêñàöèè
äëÿ ñîîòâåòñòâóþùèõ ïðîöåññîâ ñóùåñòâåííî ðàçëè-
÷àþòñÿ:
� 10–12 ñ äëÿ íåìàãíèòíîãî êîíäî-ðàññåÿ-
íèÿ è 10–3–10–8 ñ äëÿ ñïåêòðîñêîïèè çàñåëåííîñòåé.
Óíèâåðñàëüíîñòü ïîâåäåíèÿ ïðè íèçêèõ òåìïåðà-
òóðàõ øèðîêîãî êëàññà àìîðôíûõ òâåðäûõ òåë, îáó-
ñëîâëåííàÿ íàëè÷èåì â íèõ ÄÓÑ, âûçûâàåò çíà÷è-
òåëüíûé èíòåðåñ ê òàêèì ñèñòåìàì è ñòèìóëèðóåò
ïðèâëå÷åíèå ðàçíîîáðàçíûõ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ
ìåòîäîâ, â òîì ÷èñëå è ìèêðîêîíòàêòíóþ ñïåêòðî-
ñêîïèþ, äëÿ èññëåäîâàíèÿ ñâîéñòâ ýòèõ ñïåöèôè÷å-
ñêèõ ñòðóêòóðíûõ îáðàçîâàíèé.  ÷àñòíîñòè, ñ ïî-
ìîùüþ âûñîêî÷àñòîòíîé ÌÊ ñïåêòðîñêîïèè ïðè
èçìåðåíèÿõ â ÑÂ× äèàïàçîíå äî ÷àñòîò � � 1011 Ãö
(� � �) áûëî óñòàíîâëåíî, ÷òî â ìåòàëëè÷åñêèõ
ñòåêëàõ ñèñòåì Fe–B [12] è Ni–Nb [13,14] ðàçëè÷-
íîãî ñîñòàâà â îñíîâíîì ðåàëèçóþòñÿ áûñòðî ðå-
ëàêñèðóþùèå ÄÓÑ ñ õàðàêòåðíûìè ÷àñòîòàìè ðå-
ëàêñàöèè, ïðåâûøàþùèìè 1011 Ãö. Àíàëîãè÷íûå
ðåçóëüòàòû ïîëó÷åíû è äëÿ ìèêðîêîíòàêòîâ íà îñ-
Ìèêðîêîíòàêòíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ ðåëàêñàöèîííîé äèíàìèêè äâóõóðîâíåâûõ ñèñòåì
Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2003, ò. 29, ¹ 2 171
* Ïîëÿðíîñòü îñîáåííîñòè íà ÌÊ ñïåêòðå îïðåäåëÿåòñÿ çíàêîì âòîðîé ïðîèçâîäíîé âîëüò-àìïåðíîé õàðàêòåðèñòèêè
ìèêðîêîíòàêòà. Â äàííîì êîíòåêñòå èìååòñÿ â âèäó, ÷òî ýëåêòðîí-ôîíîííîå âçàèìîäåéñòâèå îáóñëîâëèâàåò ïîÿâ-
ëåíèå ïîëîæèòåëüíîé îñîáåííîñòè â ñïåêòðå, ò.å. d2V/dI2 (eV0) > 0.
** Âçàèìîäåéñòâèåì ÄÓÑ ñ ôîíîíàìè èç-çà èõ ìàëîé ïëîòíîñòè ìîæíî ïðåíåáðå÷ü ïðè Ò < 5 Ê è ìàëûõ íàïðÿæåíèÿõ
íà êîíòàêòe V0 < 3–5 ìÂ.
íîâå ïîëèêðèñòàëëè÷åñêèõ äåôåêòíûõ òîíêèõ ïëå-
íîê èç ÷èñòîé ìåäè [15].
Öåëü íàñòîÿùåé ðàáîòû — èññëåäîâàíèå âëèÿíèÿ
êðèñòàëëèçàöèè àìîðôíîãî ñïëàâà Ni59Nb41 ïðè âû-
ñîêîòåìïåðàòóðíîì îòæèãå íà ÷àñòîòíóþ äèñïåðñèþ
àìïëèòóäû íèçêîýíåðãåòè÷åñêîé îñîáåííîñòè íà
ÌÊ ñïåêòðàõ, îáóñëîâëåííóþ ðàññåÿíèåì ýëåêòðî-
íîâ íà äâóõóðîâíåâûõ ñèñòåìàõ. Ìåòîäîì âûñîêî-
÷àñòîòíîé ÌÊ ñïåêòðîñêîïèè â äèàïàçîíå ÷àñòîò
103–5·109 Ãö èçìåðåíû ñïåêòðû êîíòàêòîâ ñåðåáðà ñ
èñõîäíûì àìîðôíûì ñïëàâîì Ni59Nb41 è ñ òåì æå
ñïëàâîì, ïîäâåðãíóòûì îòæèãó ïðè òåìïåðàòóðå
800�Ñ â òå÷åíèå îäíîãî ÷àñà. Îêàçàëîñü, ÷òî, â îòëè-
÷èå îò àìîðôíîãî ñîñòîÿíèÿ äëÿ êîíòàêòîâ ñ îòîæ-
æåííûì ñïëàâîì, àìïëèòóäà íèçêîýíåðãåòè÷åñêîé
îñîáåííîñòè ïðè eV0 � 0 ñóùåñòâåííûì îáðàçîì çà-
âèñèò îò ÷àñòîòû îáëó÷åíèÿ.
Ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ ìåòîäèêà
Èññëåäîâàíèÿ âûïîëíåíû íà îáðàçöàõ ìåòàëëè-
÷åñêèõ àìîðôíûõ ñïëàâîâ Ni59Nb41, ïîëó÷åííûõ
áûñòðîé çàêàëêîé ðàñïëàâà è ïðåäñòàâëÿþùèõ ñî-
áîé òîíêèå (� 20 ìêì) ëåíòû øèðèíîé 1–2 ìì. Òåð-
ìè÷åñêèé îòæèã ëåíò ïðîèçâîäèëè â èíåðòíîé àòìî-
ñôåðå ãåëèÿ ëèáî àðãîíà ïðè òåìïåðàòóðå 800� Ñ â
òå÷åíèå îäíîãî ÷àñà ñ ïîñëåäóþùèì ìåäëåííûì
(5–7 ÷) îõëàæäåíèåì äî êîìíàòíîé òåìïåðàòóðû.
Ïî èìåþùèìñÿ ëèòåðàòóðíûì äàííûì [16], òàêîé
ðåæèì òåðìîîáðàáîòêè ïðèâîäèò ê îáðàçîâàíèþ
ðàâíîâåñíîé êðèñòàëëè÷åñêîé ôàçû. Äëÿ çàêàëåí-
íûõ îáðàçöîâ ìåòàëëè÷åñêîãî ñòåêëà ìèêðîêîíòàê-
òû ñîçäàâàëèñü ìåæäó òîðöîì ëåíòû ñïëàâà è îñò-
ðûì ðåáðîì áðóñêà èç ÷èñòîãî ñåðåáðà. Ïîñëå
îòæèãà ëåíòà ñòàíîâèëàñü ÷ðåçâû÷àéíî õðóïêîé,
ïîýòîìó åå ïðèêëåèâàëè ñåðåáðÿíîé ïàñòîé ê ïëîñ-
êîé ìåäíîé ïîâåðõíîñòè, è ìèêðîêîíòàêòû îáðàçî-
âûâàëèñü ìåæäó ïîâåðõíîñòüþ ëåíòû è ñåðåáðÿíîé
èãëîé ñ ðàäèóñîì çàêðóãëåíèÿ â íåñêîëüêî ìèêðîí.
Ïîâåðõíîñòü ëåíòû ïîñëå îòæèãà ìåõàíè÷åñêè ïî-
ëèðîâàëè è ïîäâåðãàëè õèìè÷åñêîìó òðàâëåíèþ.
Ìàññèâíûå ýëåêòðîäû ìèêðîêîíòàêòà ìîíòèðî-
âàëè â äåðæàòåëÿõ äâóõ íåçàâèñèìûõ ìåõàíèçìîâ
ìèêðîïåðåìåùåíèé, ÷òî ïîçâîëÿëî èçìåíÿòü èõ îò-
íîñèòåëüíîå ðàñïîëîæåíèå â ïðîñòðàíñòâå è âàðüè-
ðîâàòü ïðèæèìàþùåå óñèëèå. Ïîäîáíàÿ ìåòîäèêà
äàâàëà âîçìîæíîñòü ñîçäàâàòü êîíòàêòû ðàçëè÷íûõ
ãåîìåòðè÷åñêèõ ðàçìåðîâ íà ðàçíûõ ó÷àñòêàõ ïî-
âåðõíîñòè ýëåêòðîäîâ.
Ìèêðîêîíòàêòíûå èññëåäîâàíèÿ âûïîëíÿëè ïî
ñòàíäàðòíîé ìåòîäèêå ðåãèñòðàöèè àìïëèòóäû âòî-
ðîé V2 ãàðìîíèêè íèçêî÷àñòîòíîãî (1623 Ãö) ìîäó-
ëèðóþùåãî òîêà â çàâèñèìîñòè îò ïðèëîæåííîãî ê
êîíòàêòó ïîñòîÿííîãî íàïðÿæåíèÿ (ýíåðãèè) [17].
Ïðè âûñîêî÷àñòîòíûõ èçìåðåíèÿõ êîíòàêò îáëó÷à-
ëè ïåðåìåííûì Â× ïîëåì ìàëîé ìîùíîñòè,
ïîäâîäèìûì ê êîíòàêòó ïî êîàêñèàëüíîìó êàáåëþ.
Èçëó÷åíèå Â× ãåíåðàòîðà ïðåðûâàëè íà çâóêîâîé
÷àñòîòå (2433 Ãö) è ñòàöèîíàðíóþ âî âðåìåíè ðàç-
íîñòü íàïðÿæåíèé íà ìèêðîêîíòàêòå, ïîäâåðãíóòîì
Â× îáëó÷åíèþ è áåç îáëó÷åíèÿ — ñèãíàë âèäåîäå-
òåêòèðîâàíèÿ Vd, ïîñëå óñèëåíèÿ ðåãèñòðèðîâàëè
ôàçîâûì äåòåêòîðîì íà ÷àñòîòå ïðåðûâàíèÿ.  îáî-
èõ ñëó÷àÿõ èçìåðÿåìûå ñèãíàëû V2 (V0) è Vd (V0)
ñ àìïëèòóäîé îêîëî 1 ìê ïðîïîðöèîíàëüíû çíà-
÷åíèÿì âòîðîé ïðîèçâîäíîé âîëüò-àìïåðíîé õàðàê-
òåðèñòèêè ìèêðîêîíòàêòà d V/dI2 2 (eV0) [12]. Âñå
ýêñïåðèìåíòû âûïîëíåíû ïðè òåìïåðàòóðå 4,2 Ê.
Äåòàëüíîå îïèñàíèå ìåòîäèêè èçìåðåíèé ïðèâåäåíî
â ðàáîòàõ [12–14].
Îñíîâíûå ðåçóëüòàòû è èõ îáñóæäåíèå
Íà ðèñ. 1 ïðåäñòàâëåíû òèïè÷íûå ÌÊ ñïåêòðû,
ïîëó÷åííûå äëÿ íåñêîëüêèõ áèìåòàëëè÷åñêèõ êîí-
òàêòîâ ñåðåáðà ñ íåîòîææåííûì ñïëàâîì Ni59Nb41.
Ñêà÷êîîáðàçíîå óìåíüøåíèå àìïëèòóäû ñèãíàëîâ
ïðè áîëüøèõ ñìåùåíèÿõ (V0 � 30 ìÂ) âûçâàíî
âûêëþ÷åíèåì Í× è Â× ìîäóëÿöèè äëÿ òî÷íîé
ôèêñàöèè íóëåâîãî óðîâíÿ ñèãíàëà. Õàðàêòåðíàÿ
ñïåêòðàëüíàÿ îñîáåííîñòü ïðè ìàëûõ íàïðÿæåíèÿõ
(V0 � 0), îáóñëîâëåííàÿ ðàññåÿíèåì ýëåêòðîíîâ íà
ÄÓÑ, ÷åòêî ïðîÿâëÿåòñÿ â ÌÊ ñïåêòðàõ íà çâóêî-
âîé ÷àñòîòå � 3 êÃö (ðèñ. 1,à) è ïðàêòè÷åñêè èìååò
òó æå ôîðìó ïðè èçìåðåíèÿõ íà ÑÂ× � 5·109 Ãö
(ðèñ. 1,á).  îáùèõ ÷åðòàõ ýòà îñîáåííîñòü õîðîøî
âîñïðîèçâîäèò äàííûå äëÿ ãîìîêîíòàêòîâ ìåòàëëè-
÷åñêèõ àìîðôíûõ ñïëàâîâ ñèñòåì Fe–B è Ni–Nb ðàç-
ëè÷íûõ ñîñòàâîâ, èññëåäîâàííûõ â ðàáîòàõ [12–14]
â çâóêîâîì è ÑÂ× (6·1010 Ãö) äèàïàçîíàõ. Çàòåì ïî
ìåðå óâåëè÷åíèÿ íàïðÿæåíèÿ àìïëèòóäà ñèãíàëà
ïëàâíî èçìåíÿåòñÿ, ïðîõîäÿ ÷åðåç ìàêñèìóì äëÿ íå-
êîòîðûõ êîíòàêòîâ. Ýòîò ïèê â ñïåêòðàõ íà ðèñ. 1
(êðèâûå 2 è 3) ïðè eV0 � 12 ìýÂ ñîâïàäàåò ïî ïîëî-
æåíèþ ñ ìàêñèìóìîì â ïëîòíîñòè ñîñòîÿíèé ïîïå-
ðå÷íî ïîëÿðèçîâàííûõ ôîíîíîâ â ñåðåáðå [17], òî-
ãäà êàê õàðàêòåðíûå ýíåðãèè ñîîòâåòñòâóþùèõ
ôîíîíîâ äëÿ Nb è Ni ðàâíû 16 è 25 ìýÂ [17]. Îäíà-
êî äëÿ îäíîçíà÷íîãî ïîäòâåðæäåíèÿ ôîíîííîé ïðè-
ðîäû îñîáåííîñòè ïðè eV0 � 12 ìýÂ íåîáõîäèìî
ïðîâåñòè ñïåöèàëüíûå èçìåðåíèÿ íà êîíòàêòàõ
Ni59Nb41 ñ äðóãèìè ÷èñòûìè ìåòàëëàìè. Íà ðèñ. 1
îáðàùàåò íà ñåáÿ âíèìàíèå ðàçëè÷íîå ïîâåäåíèå
ñèãíàëà ïðè áîëüøèõ ýíåðãèÿõ (eV0 >20 ìýÂ). Â
ñïåêòðàõ 1 è 3 â ýòîé îáëàñòè íàáëþäàþòñÿ ïîëî-
æèòåëüíûå çíà÷åíèÿ V2 è Vd (d2V/dI2 > 0, ò.å.
ñîïðîòèâëåíèå êîíòàêòà ðàñòåò ñ óâåëè÷åíèåì íà-
ïðÿæåíèÿ), òèïè÷íûå äëÿ ýëåêòðîí-ôîíîííîãî ìå-
õàíèçìà ðàññåÿíèÿ [17]. Ïðè÷åì íåëèíåéíîñòü ÂÀÕ
îáóñëîâëåíà ïðîöåññàìè ìíîãîôîíîííîé ãåíåðàöèè,
172 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2003, ò. 29, ¹ 2
Î.Ï. Áàëêàøèí, È.Ê. ßíñîí, À. Õàëáðèòòåð, Ã. Ìèõàëè
èìåþùèìè ìåñòî â ãðÿçíûõ êîíòàêòàõ [18] ñ âûñîêè-
ìè ÷àñòîòàìè ðåëàêñàöèè, õàðàêòåðíûìè äëÿ ðåëàêñà-
öèè ýëåêòðîííîé ïîäñèñòåìû â êîíòàêòå (� 1013 Ãö).
Ïîýòîìó èçìåðåíèÿ íà ñóùåñòâåííî ìåíüøèõ ÷àñ-
òîòàõ (� � 109 Ãö) íèêàê íå ñêàçûâàþòñÿ íà ôîðìå
ðåãèñòðèðóåìûõ çàâèñèìîñòåé. Âëèÿíèå áîëåå ìåä-
ëåííûõ ïðîöåññîâ ðåàáñîðáöèè íåðàâíîâåñíûõ ôî-
íîíîâ ñ ÷àñòîòàìè � 109–1010 Ãö, ïðîèñõîäÿùèìè â
÷èñòûõ êîíòàêòàõ [19,20], â èçìåðåííûõ ñïåêòðàõ
íå îáíàðóæåíî. Îòðèöàòåëüíûå çíà÷åíèÿ d2V/dI2
ïðè eV0 > 20 ìýÂ, íàáëþäàþùèåñÿ íà ñïåêòðå 2,
âîçìîæíî, âûçâàíû ðàçðóøåíèåì ïðîñòðàíñòâåííîé
ëîêàëèçàöèè ýëåêòðîííûõ ñîñòîÿíèé ïðè ýëåê-
òðîí-ýëåêòðîííûõ èëè ýëåêòðîí-ôîíîííûõ ñòîëê-
íîâåíèÿõ [21,22]. Íåêîòîðûå îòëè÷èÿ àìïëèòóäû è
ôîðìû ñïåêòðîâ ïðè eV0 � 0, êàê è ïîâåäåíèå ñèã-
íàëà ïðè áîëüøèõ íàïðÿæåíèÿõ, íà ðèñ. 1 äëÿ êîí-
òàêòîâ ñ ðàçëè÷íûìè ñîïðîòèâëåíèÿìè, à çíà÷èò,
îòëè÷àþùèõñÿ ãåîìåòðè÷åñêèìè ðàçìåðàìè, ñëåäó-
åò ïðèïèñàòü ðàçíûì ñîîòíîøåíèÿì âêëàäîâ îò íå-
ñêîëüêèõ ìåõàíèçìîâ ðàññåÿíèÿ: ýëåêòðîí-ÄÓÑ,
ýëåêòðîí-ôîíîííîãî è ýëåêòðîí-ýëåêòðîííîãî.
Àñèììåòðèÿ ÌÊ ñïåêòðîâ ïðè ðàçëè÷íûõ ïîëÿð-
íîñòÿõ ïðèëîæåííîãî íàïðÿæåíèÿ, ñâÿçàííàÿ ñ òåð-
ìîýëåêòðè÷åñêèìè ýôôåêòàìè, ñâîéñòâåííûìè áè-
ìåòàëëè÷åñêèì êîíòàêòàì, â íàøèõ èçìåðåíèÿõ
ïðàêòè÷åñêè îòñóòñòâîâàëà. Êàê èçâåñòíî [23,24],
ñòåïåíü àñèììåòðèè çàâèñèò îò ðàçíîñòè òåðìîýäñ
êîíòàêòèðóþùèõ ìåòàëëîâ è ïðèðàùåíèÿ òåìïåðà-
òóðû ìèêðîêîíòàêòà ñ óâåëè÷åíèåì ïðèëîæåííîãî ê
êîíòàêòó íàïðÿæåíèÿ. Òåìïåðàòóðà èçó÷àåìûõ êîí-
òàêòîâ ìîæåò çíà÷èòåëüíî âîçðàñòàòü ñ óâåëè÷åíèåì
íàïðÿæåíèÿ èç-çà ìàëîé äëèíû ñâîáîäíîãî ïðîáåãà
ýëåêòðîíîâ â àìîðôíîì ñïëàâå. Îäíàêî òåðìîýäñ
ìåòàëëè÷åñêèõ ñòåêîë [5,21], ñîâïàäàÿ ïî çíàêó,
î÷åíü ìàëî îòëè÷àåòñÿ ïî âåëè÷èíå îò òåðìîýäñ ÷èñ-
òîãî ñåðåáðà (0,3–1 ìêÂ/ãðàä) â îáëàñòè íèçêèõ
òåìïåðàòóð (Ò � 30 Ê) [25], ÷òî è îáåñïå÷èâàåò ïðå-
íåáðåæèìî ìàëóþ àñèììåòðèþ ñïåêòðîâ ïðè ðàç-
ëè÷íûõ ïîëÿðíîñòÿõ íàïðÿæåíèÿ ñìåùåíèÿ.
Ïðè âûñîêîòåìïåðàòóðíîì îòæèãå ñïëàâà
Ni59Nb41 ñóùåñòâåííûì îáðàçîì óìåíüøàåòñÿ òîïî-
ëîãè÷åñêèé è êîìïîçèöèîííûé áåñïîðÿäîê, ïðèñó-
ùèé àìîðôíîìó ñîñòîÿíèþ. Êðèñòàëëèçàöèÿ ñïëàâà
ïðè îòæèãå ñïîñîáñòâóåò óâåëè÷åíèþ ñòåïåíè ðåãó-
ëÿðíîñòè àòîìíîé ðåøåòêè è, ñëåäîâàòåëüíî, äîëæ-
íà ïðèâîäèòü ê óìåíüøåíèþ êîíöåíòðàöèè ÄÓÑ.
Ýòî, â ñâîþ î÷åðåäü, äîëæíî óìåíüøèòü èíòåíñèâ-
íîñòü ñîîòâåòñòâóþùåé îñîáåííîñòè íà ÌÊ ñïåê-
òðàõ, âïëîòü äî ïîëíîãî åå èñ÷åçíîâåíèÿ â ñîâåð-
øåííîì êðèñòàëëå. Êàê ïîêàçàëè ýêñïåðèìåíòû,
ïîñëå îòæèãà ôîðìà ÌÊ ñïåêòðîâ íå ïðåòåðïåëà
êàðäèíàëüíûõ èçìåíåíèé. Îäíàêî ïðàêòè÷åñêè ïðè
òåõ æå çíà÷åíèÿõ íèçêî÷àñòîòíîé ìîäóëÿöèè
(0,5–1,0 ìÂ) àìïëèòóäà ñïåêòðàëüíîé îñîáåííîñòè
ïðè eV0 � 0 îêàçàëàñü â 3–5 ðàç áîëüøå. Ìèêðî-
êîíòàêòíûå ñïåêòðû äëÿ äâóõ êîíòàêòîâ îòîææåí-
íîãî ñïëàâà Ni59Nb41 ñ ñåðåáðîì ïðåäñòàâëåíû íà
ðèñ. 2 è 3. Ñïåêòðû, ïîëó÷åííûå äëÿ ðàçíûõ ÷àñòîò
èçìåðåíèé, íîðìèðîâàíû íà Í× êðèâóþ â îáëàñòè
áîëüøèõ íàïðÿæåíèé, ãäå õàðàêòåðíàÿ ÷àñòîòà
ýëåêòðîí-ôîíîííîãî ðàññåÿíèÿ ñóùåñòâåííî ïðå-
âîñõîäèò ÷àñòîòó Â× îáëó÷åíèÿ. Íà ðèñóíêàõ õîðî-
øî ïðîñëåæèâàåòñÿ óìåíüøåíèå àìïëèòóäû íèçêî-
ýíåðãåòè÷åñêîé ëèíèè â ñïåêòðå ñ ðîñòîì ÷àñòîòû
îáëó÷åíèÿ. Ñîîòâåòñòâóþùèå çàâèñèìîñòè äëÿ èç-
ìåíåíèÿ äèôôåðåíöèàëüíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ ýòèõ
êîíòàêòîâ èçîáðàæåíû íà ðèñ. 4. Âîçðàñòàíèå
ñîïðîòèâëåíèÿ êîíòàêòà ñ óâåëè÷åíèåì ñìåùåíèÿ
ïîäòâåðæäàåò ýëåêòðîí-ôîíîííûé ìåõàíèçì ðàññåÿ-
íèÿ ïðè áîëüøèõ íàïðÿæåíèÿõ. Êàê ñëåäóåò èç
Ìèêðîêîíòàêòíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ ðåëàêñàöèîííîé äèíàìèêè äâóõóðîâíåâûõ ñèñòåì
Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2003, ò. 29, ¹ 2 173
Ðèñ. 1. Ìèêðîêîíòàêòíûå ñïåêòðû ãåòåðîêîíòàêòîâ çàêà-
ëåííîãî ñïëàâà Ni59Nb41 ñ Ag, èçìåðåííûå íà çâóêîâîé
÷àñòîòå (à) è 5,12·109 Ãö (á) ïðè ðàçëè÷íûõ ñîïðî-
òèâëåíèÿõ êîíòàêòîâ R, Îì: 8 (1), 19 (2) è 36 (3). Êðè-
âûå ñäâèíóòû ïî âåðòèêàëüíîé îñè, îäíàêî ìàñøòàá äëÿ
âñåõ êðèâûõ îäèíàêîâ.
ðèñ. 2–4, â êîíòàêòàõ ñ îòîææåííûì ñïëàâîì àì-
ïëèòóäà íèçêîýíåðãåòè÷åñêîé îñîáåííîñòè (íóëåâîé
àíîìàëèè) ñóùåñòâåííûì îáðàçîì çàâèñèò îò ÷àñòî-
òû Â× îáëó÷åíèÿ. Ïðè ÷àñòîòàõ îêîëî 5·109 Ãö ýòà
îñîáåííîñòü â ñïåêòðå ïîëíîñòüþ èñ÷åçàåò.
 ñïåêòðàõ íà ðèñ. 2 è 3 â ðàéîíå eV0 � 12 ìý îò-
ñóòñòâóåò ôîíîííàÿ îñîáåííîñòü, íàáëþäàâøàÿñÿ
äëÿ çàêàëåííûõ ñïëàâîâ (ñì. ðèñ. 1.), íå èçìåíÿþ-
ùàÿ ñâîþ ôîðìó ïðè ðàçíûõ ÷àñòîòàõ èçìåðåíèé.
Ìèêðîêîíòàêòû ñ çàêàëåííûì ñïëàâîì ñîçäàâàëèñü
êàñàíèåì îñòðûõ êðàåâ ýëåêòðîäîâ, ÷òî, ïî-âèäèìî-
ìó, îáåñïå÷èâàëî á�ëüøóþ äîëþ ÷èñòîãî ñåðåáðà
â îáúåìå êîíòàêòà. Â êîíòàêòàõ ñ îòîææåííûì
ñïëàâîì, êîòîðûå ñîçäàâàëèñü ìåòîäîì «èãëà–ïëîñ-
êîñòü», îáëàñòü êîíöåíòðàöèè òîêà, âåðîÿòíî, ôîð-
ìèðóåòñÿ èç Ni59Nb41 ñ ìåëêîäèñïåðñíîé ñòðóêòóðîé,
îáóñëîâëèâàþùåé ìàëóþ äëèíó ïðîáåãà ýëåêòðîíîâ
è, ñëåäîâàòåëüíî, óõóäøàþùåé ñïåêòðîñêîïè÷åñêèå
ñâîéñòâà êîíòàêòà. Êîíöåíòðàöèÿ êîìïîíåíòîâ â
ñïëàâå Ni59Nb41 áëèçêà ê ýâòåêòè÷åñêîìó ñîñòàâó
Ni60Nb40 [16]. Ýâòåêòè÷åñêèå ñïëàâû èìåþò ìåëêî-
äèñïåðñíóþ ñòðóêòóðó è äàæå ïîñëå äëèòåëüíîãî
âûñîêîòåìïåðàòóðíîãî îòæèãà îáëàäàþò ïîâûøåí-
íûì ýëåêòðè÷åñêèì ñîïðîòèâëåíèåì (ñì., íàïðè-
ìåð, [26]) èç-çà çíà÷èòåëüíîãî âëèÿíèÿ ìåæôàçíûõ
ãðàíèö. Ýâòåêòè÷åñêèé ñïëàâ â ñèñòåìå Ni–Nb ñîñòî-
èò èç ñìåñè äâóõ ôàç: -ôàçû è ìåòàëëè÷åñêîãî ñî-
åäèíåíèÿ Ni3Nb ñî ñëîæíûìè ðîìáîýäðè÷åñêîé è
îðòîðîìáè÷åñêîé ñòðóêòóðàìè ñ íåñêîëüêèìè àòî-
ìàìè â ýëåìåíòàðíîé ÿ÷åéêå [27]. Êîîðäèíàòíûå
÷èñëà è ðàññòîÿíèÿ ìåæäó ñîñåäíèìè àòîìàìè äëÿ
àìîðôíîãî è êðèñòàëëè÷åñêîãî ñîñòîÿíèé â ýòèõ
ñïëàâàõ ðàçëè÷àþòñÿ íåçíà÷èòåëüíî [28]. Ñëîæ-
íîñòü êðèñòàëëè÷åñêîé ñòðóêòóðû Ni59Nb41 çàòðóä-
íÿåò îñóùåñòâëåíèå ÌÊ ñïåêòðîñêîïèè ôîíîíîâ â
ýòèõ ñïëàâàõ.
Îòíîñèòåëüíûå èçìåíåíèÿ èíòåíñèâíîñòè ñïåê-
òðàëüíîé ëèíèè �À ïðè | |eV0 5! ìý îò ÷àñòîòû �
ïðåäñòàâëåíû íà ðèñ. 5 â ïîëóëîãàðèôìè÷åñêîì ìàñ-
øòàáå. Ñèìâîëàìè íà ðèñóíêå èçîáðàæåíû ýêñïåðèìåí-
òàëüíûå çíà÷åíèÿ
�A A A / A A� �( ) ( – )min� max min ,
ãäå Amax è Amin — àìïëèòóäû ïèêîâ, èçìåðåííûå
ñîîòâåòñòâåííî íà çâóêîâîé ÷àñòîòå è 4,72·109 Ãö. Â
òåîðèè [11] ïðåäñêàçàíî ñïàäàíèå � �–1 ñèãíàëà íå-
ëèíåéíîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ îò ÷àñòîòû äëÿ ìèêðî-
174 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2003, ò. 29, ¹ 2
Î.Ï. Áàëêàøèí, È.Ê. ßíñîí, À. Õàëáðèòòåð, Ã. Ìèõàëè
– 30 – 20 – 10 0 10 20 30
– 1,0
– 0,5
0
0,5
1,0
3
2
1
V
2
,V
d
,î
ò
í
.
å
ä
.
eV0 � ìýÂ
Ðèñ. 2. Ìèêðîêîíòàêòíûå ñïåêòðû ãåòåðîêîíòàêòà îòîæ-
æåííîãî ñïëàâà Ni59Nb41 ñ Ag, èçìåðåííûå íà çâóêîâîé
(1) è ìèêðîâîëíîâûõ ÷àñòîòàõ �, Ãö: 0,48·109 (2) è
4,79·109 (3). Ñîïðîòèâëåíèå êîíòàêòà R = 7 Îì.
Ðèñ. 3. Ýâîëþöèÿ ìèêðîêîíòàêòíûõ ñïåêòðîâ êîíòàêòà
îòîææåííîãî ñïëàâà Ni59Nb41 ñ Ag ïðè èçìåðåíèÿõ íà
ðàçëè÷íûõ ÷àñòîòàõ: çâóêîâàÿ ÷àñòîòà (1), ÑÂ× äèàïà-
çîí �, 109 Ãö: 0,48 (2), 2,036 (3) è 4,72 (4). Ñîïðîòèâ-
ëåíèå êîíòàêòà R = 14 Îì.
Ðèñ. 4. Èçìåíåíèå äèôôåðåíöèàëüíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ
êîíòàêòîâ íà ðèñ. 2 (êðèâàÿ 1) è ðèñ. 3 (êðèâàÿ 2) ïðè
èçìåðåíèÿõ íà çâóêîâîé ÷àñòîòå (ñïëîøíûå ëèíèè) è
ÑÂ× (ïóíêòèð).
êîíòàêòîâ ñ ýëåêòðîí-ÄÓÑ ðàññåÿíèåì. Òàêîé æå
õàðàêòåð ïîâåäåíèÿ ñèãíàëà ïðåäñêàçàí ðàíåå [19]
äëÿ ýëåêòðîí-ôîíîííîãî âçàèìîäåéñòâèÿ. Ïðè ýòîì
àìïëèòóäà âûïðÿìëåííîãî ïåðåìåííîãî Â× òîêà
äëÿ ýëåêòðîí-ôîíîííîãî ìåõàíèçìà íåëèíåéíîé
ýëåêòðîïðîâîäíîñòè êîíòàêòîâ óìåíüøàåòñÿ êàê
[ ( ) ]1 2 1 2� �� �/ ph [19,20], ãäå �ph — õàðàêòåðíàÿ
÷àñòîòà ðåëàêñàöèè ôîíîíîâ. Ðàçóìíî ïðåä-
ïîëîæèòü àíàëîãè÷íîå ïîâåäåíèå àìïëèòóäû âû-
ïðÿìëåííîãî òîêà, êîòîðàÿ èçìåðÿëàñü íàìè â ýêñïå-
ðèìåíòàõ, è äëÿ íåëèíåéíîãî ìåõàíèçìà, îáóñëîâ-
ëåííîãî âçàèìîäåéñòâèåì ýëåêòðîíîâ ñ äâóõóðîâíå-
âûìè äåôåêòàìè. Ëèíèè íà ðèñ. 5 èçîáðàæàþò
ðàñ÷åòíûå çàâèñèìîñòè � �A / /~ [ ( ) ]1 2 1 2� �� ïðè
òðåõ çíà÷åíèÿõ õàðàêòåðíîé ÷àñòîòû � ðåëàêñàöèè
ÄÓÑ. Êàê ñëåäóåò èç ðèñóíêà, ðàñ÷åòíàÿ çàâèñè-
ìîñòü ñ �/2 0 7" � , ·109 Ãö (ðèñ. 5, êðèâàÿ 2) õîðî-
øî ñîâïàäàåò ñ ýêñïåðèìåíòàëüíûìè òî÷êàìè.
Îöåíêà êîëè÷åñòâà ÄÓÑ â èññëåäîâàííûõ êîíòàê-
òàõ äàåò çíà÷åíèÿ 102–104 [14], ïîýòîìó ðåçóëüòàòû
íà ðèñ. 5, êàê è âåëè÷èíà �/2 0 7" � , ·109 Ãö, îòíî-
ñÿòñÿ íå ê èíäèâèäóàëüíîé ÄÓÑ, à ÿâëÿþòñÿ íåêî-
òîðîé ýôôåêòèâíîé õàðàêòåðèñòèêîé âñåé ñîâîêóï-
íîñòè äâóõóðîâíåâûõ äèíàìè÷åñêèõ äåôåêòîâ â
êîíòàêòå, ðàñïðåäåëåííûõ ïî ÷àñòîòàì ðåëàêñàöèè
ïî çàêîíó (3).
Ïðåäñòàâëåííûå âûøå ðåçóëüòàòû îäíîçíà÷íî
óêàçûâàþò íà ïðèñóòñòâèå ìåäëåííî ðåëàêñèðóþ-
ùèõ ÄÓÑ â ìèêðîêîíòàêòàõ îòîææåííûõ ñïëàâîâ.
Êàê óæå îòìå÷àëîñü, ðàññåÿíèå ýëåêòðîíîâ íà ìåä-
ëåííûõ ÄÓÑ â ìèêðîêîíòàêòàõ ðàññìîòðåíî â òåî-
ðèè Êîçóáà—Êóëèêà [11]. Àâòîðû ýòîé ðàáîòû îá-
ðàùàþò îñîáîå âíèìàíèå íà âàæíîñòü óïðóãèõ
ïðîöåññîâ ðàññåÿíèÿ, â ðåçóëüòàòå êîòîðûõ íå ïðî-
èñõîäèò èçìåíåíèÿ ñîñòîÿíèÿ äâóõóðîâíåâûõ ñèñ-
òåì â îòëè÷èå îò íåóïðóãèõ ïðîöåññîâ, ñîïðîâîæ-
äàþùèõñÿ ïåðåõîäîì ÄÓÑ â âîçáóæäåííîå ñîñòîÿ-
íèå. Âêëàä íåóïðóãîãî ðàññåÿíèÿ â ÌÊ ñïåêòð, ñî-
ãëàñíî ðåçóëüòàòàì ðàáîòû [7], ïðîïîðöèîíàëåí
(� 0/E)2, à îòíîøåíèå èíòåíñèâíîñòåé íåóïðóãèõ è
óïðóãèõ ïðîöåññîâ ëèíåéíî çàâèñèò îò îòíîøåíèÿ
� 0/E [11]. Ïîýòîìó åñëè â êîíòàêòå ïðèñóòñòâóþò
ìåäëåííûå ÄÓÑ, òî óïðóãèé âêëàä â íåëèíåéíóþ
îñîáåííîñòü íà ÌÊ ñïåêòðå ïðè ìàëûõ ýíåðãèÿõ
eV0 � E áóäåò îïðåäåëÿþùèì. Òàêèì îáðàçîì, óïðó-
ãèå ïðîöåññû ðàññåÿíèÿ ïðîèñõîäÿò ãëàâíûì îáðà-
çîì íà ìåäëåííûõ ÄÓÑ, èìåþùèõ àñèììåòðè÷íûé
ïîòåíöèàë (� 0 >> E), òîãäà êàê íåóïðóãèå ïðîöåñ-
ñû îáóñëîâëåíû â îñíîâíîì áûñòðî ðåëàêñèðóþùè-
ìè ñòðóêòóðíûìè äåôåêòàìè ñ ïî÷òè ñèììåòðè÷íûì
ïîòåíöèàëîì (� 0 << E) [11].
Äëÿ ñðàâíåíèÿ ïîëó÷åííûõ íàìè ýêñïåðèìåí-
òàëüíî ðåçóëüòàòîâ ñ òåîðèåé [11] ìû ðàññ÷èòàëè
âêëàäû íåóïðóãîãî è óïðóãîãî ðàññåÿíèé â ÌÊ
ñïåêòð, ò.å. çíà÷åíèÿ âòîðûõ ïðîèçâîäíûõ
d V/dI eV2 2
0( ), âîñïîëüçîâàâøèñü ñîîòâåòñòâóþùè-
ìè âûðàæåíèÿìè èç ðàáîòû [29]. Ðàñ÷åòû ïðîâåäå-
íû äëÿ Ò = 4,2 Ê è îäèíî÷íîãî ñòðóêòóðíîãî äåôåê-
òà ñ Å = 1 ìý â öåíòðå ÷èñòîãî ìèêðîêîíòàêòà ñ
áàëëèñòè÷åñêèì ðåæèìîì äâèæåíèÿ ýëåêòðîíîâ.
Áûëî ó÷òåíî òîëüêî ðàññåÿíèå ýëåêòðîíîâ íà ÄÓÑ,
âçàèìîäåéñòâèå ÄÓÑ ñ ôîíîíàìè íå ïðèíèìàëîñü
âî âíèìàíèå (ñì. ñíîñêó íà ñòð. 171). Ðåçóëüòàòû
ðàñ÷åòà ïðåäñòàâëåíû íà ðèñ. 6. Ïîñêîëüêó â ýêñïå-
ðèìåíòàëüíûõ ÌÊ ñïåêòðàõ íàáëþäàëè ñïåêòðàëü-
íûå îñîáåííîñòè îòðèöàòåëüíîãî çíàêà ïðè eV0 > 0,
à íåóïðóãèå ïðîöåññû äàþò ïîëîæèòåëüíûé âêëàä â
ñïåêòð (ñîïðîòèâëåíèå êîíòàêòà ðàñòåò ñ óâåëè÷åíè-
åì ñìåùåíèÿ èç-çà ðîñòà ýíåðãåòè÷åñêèõ ïîòåðü
ýëåêòðîíîâ íà âîçáóæäåíèå ÄÓÑ), òî â ðàñ÷åòàõ
ïðèíÿò îòðèöàòåëüíûé çíàê äëÿ ðàçíîñòè ñå÷åíèé
óïðóãîãî ðàññåÿíèÿ ýëåêòðîíîâ íà ÄÓÑ â îñíîâíîì
è âîçáóæäåííîì ñîñòîÿíèè (( )� �� �� � 0). Êàê îò-
ìå÷àëè àâòîðû ðàáîòû [11], ñïåêòðàëüíàÿ ëèíèÿ,
âûçâàííàÿ óïðóãèì ðàññåÿíèåì, èìååò àñèììåòðè÷-
íóþ îòíîñèòåëüíî eV0 = E ôîðìó (ðèñ. 6, êðèâàÿ 1)
ñî ñïàäàþùèì êðûëîì â îáëàñòè ýíåðãèé eV0 > E.
Âìåñòå ñ òåì îòìåòèì íàëè÷èå àíàëîãè÷íîãî êðûëà,
íî ïðîòèâîïîëîæíîãî çíàêà, è äëÿ ëèíèè íåóïðó-
ãîãî ðàññåÿíèÿ (ðèñ. 6, êðèâàÿ 2). Ïîäîáíîå ïîâå-
äåíèå áûëî ðàíåå îáíàðóæåíî â ÌÊ ñïåêòðàõ ïðè
âîçáóæäåíèè ýëåêòðîííûì ïîòîêîì óðîâíåé êðè-
ñòàëëè÷åñêîãî ïîëÿ â YbBe13 è PrNi5 [30,31]. Ñðàâ-
íåíèå ðàñ÷åòíûõ ñïåêòðîâ (ðèñ. 6) ñ äàííûìè ýêñ-
ïåðèìåíòàëüíûõ èçìåðåíèé (ðèñ. 2 è 3), êàê è
ýêñïåðèìåíòàëüíî óñòàíîâëåííàÿ ÷àñòîòíàÿ äèñïåð-
ñèÿ ñèãíàëà (ðèñ. 5), äîêàçûâàþò, ÷òî âûñîêîòåìïå-
ðàòóðíûé îòæèã àìîðôíîãî ñïëàâà Ni59Nb41 ïðèâåë
ê îáðàçîâàíèþ ìåäëåííî ðåëàêñèðóþùèõ ÄÓÑ.
Ìèêðîêîíòàêòíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ ðåëàêñàöèîííîé äèíàìèêè äâóõóðîâíåâûõ ñèñòåì
Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2003, ò. 29, ¹ 2 175
0,01 0,1 1 10
0
0,5
1,0
3
2
1
�
A
,
î
òí
.å
ä
.
� / 2�, ÃÃö
Ðèñ. 5. ×àñòîòíàÿ äèñïåðñèÿ àìïëèòóäû íèçêîýíåðãåòè-
÷åñêîé ñïåêòðàëüíîé îñîáåííîñòè. Ñèìâîëàìè ïîêàçàíû
ýêñïåðèìåíòàëüíûå çíà÷åíèÿ. Ëèíèÿìè èçîáðàæåíû ÷àñ-
òîòíûå çàâèñèìîñòè àìïëèòóäû ñèãíàëà, ðàññ÷èòàííûå
äëÿ �/2�, 109 Ãö: 0,4 (1), 0,7 (2) è 1,0 (3).
Îñòàíîâèìñÿ íà âîçìîæíîé ïðèðîäå áûñòðûõ è
ìåäëåííûõ äâóõóðîâíåâûõ ñòðóêòóðíûõ äåôåêòîâ.
 ðàáîòå [32] ìåòîäàìè ìîëåêóëÿðíîé äèíàìèêè
ðàññ÷èòàíà àòîìíàÿ ñòðóêòóðà, ïàðàìåòðû ýíåðãåòè-
÷åñêèõ áàðüåðîâ, ýôôåêòèâíûå ìàññû è âåðîÿòíîñòè
êâàíòîâîãî òóííåëèðîâàíèÿ äëÿ îñîáûõ ó÷àñòêîâ
ëèíèé âèíòîâûõ äèñëîêàöèé â êðèñòàëëå ìåäè. Îêà-
çàëîñü, ÷òî äâèæåíèå ïåðåãèáà (kink) ëèíèè äèñëî-
êàöèè, êîãäà ëèíèÿ äèñëîêàöèè ïëàâíî ñìåùàåòñÿ
íà ïîñòîÿííóþ ðåøåòêè [33], âêëþ÷àåò â ñåáÿ ïåðå-
ìåùåíèå ñîòåí àòîìîâ. Ïðè ýòîì êàæäûé àòîì ñäâè-
ãàåòñÿ íà î÷åíü ìàëûå ðàññòîÿíèÿ � 0,01 �. Â
ðåçóëüòàòå ýôôåêòèâíàÿ ìàññà è ïàðàìåòðû òóí-
íåëüíîãî áàðüåðà îêàçûâàþòñÿ î÷åíü íåçíà÷è-
òåëüíûìè, ÷òî è îáåñïå÷èâàåò âûñîêóþ ÷àñòîòó
òóííåëüíûõ ïåðåõîäîâ (ñì. ôîðìóëó (1)). Ïðè ïå-
ðåìåùåíèè ñòóïåíåê (jogs) íà ëèíèè äèñëîêàöèè,
ñêà÷êîîáðàçíûé ïåðåõîä ëèíèè äèñëîêàöèè â ñî-
ñåäíþþ ïëîñêîñòü ñêîëüæåíèÿ [33], ïðîöåññ òóííå-
ëèðîâàíèÿ çàõâàòûâàåò òîëüêî íåñêîëüêî àòîìîâ.
Ïîýòîìó äëÿ òàêîãî ñòðóêòóðíîãî äåôåêòà ýô-
ôåêòèâíàÿ ìàññà è ïàðàìåòðû áàðüåðà îêàçûâàþòñÿ
çíà÷èòåëüíûìè è ÷àñòîòà ïåðåõîäîâ ñóùåñòâåííî
óìåíüøàåòñÿ. Òàêèì îáðàçîì, ñòóïåíüêà íà ëèíèè
äèñëîêàöèè ìîæåò àññîöèèðîâàòüñÿ ñ ìåäëåííîé
äâóõóðîâíåâîé ñèñòåìîé. Ñëåäóåò, îäíàêî, çàìå-
òèòü, ÷òî â ìíîãîêîìïîíåíòíîì ñïëàâå ÿäðî äèñëî-
êàöèè èìååò áîëåå ñëîæíóþ ñòðóêòóðó, òàê êàê ñî-
äåðæèò àòîìû ðàçíûõ ñîðòîâ. Êðîìå òîãî, íåëüçÿ
èñêëþ÷àòü âîçìîæíîå âëèÿíèå ïîâåðõíîñòè îáðàçöà
èç-çà âîçìîæíîãî îáîãàùåíèÿ ïîâåðõíîñòíîãî ñëîÿ
îäíèì èç ýëåìåíòîâ ñïëàâà è ñåãðåãàöèè êîìïîíåí-
òîâ íà ìåæôàçíûõ ãðàíèöàõ [21].
 àìîðôíûõ ñïëàâàõ ñèòóàöèÿ êàðäèíàëüíî ìå-
íÿåòñÿ, òàê êàê â ìåòàëëè÷åñêèõ ñòåêëàõ íåëüçÿ îï-
ðåäåëèòü ëèíèþ äèñëîêàöèè êàê ïðîòÿæåííûé ïðî-
ñòðàíñòâåííûé äåôåêò. Â ñâÿçè ñ ýòèì îñîáóþ ðîëü
â îáðàçîâàíèè áûñòðî ðåëàêñèðóþùèõ ÄÓÑ â òàêèõ
ìàòåðèàëàõ ìîãóò èãðàòü ìåæêëàñòåðíûå ãðàíèöû
ëîêàëüíî óïîðÿäî÷åííûõ íàíîêëàñòåðîâ [34]. Ðàç-
ìåð îòäåëüíîãî êëàñòåðà â ìåòàëëè÷åñêèõ ñòåêëàõ
Ni–Nb îïðåäåëåí â ðàáîòå [16] èç ñðàâíåíèÿ ðåçóëü-
òàòîâ ðåíòãåíîâñêîãî è ýëåêòðîííîãî äèôðàêöèîí-
íîãî ðàññåÿíèÿ ñ ìîäåëüíûìè ðàñ÷åòàìè äëÿ ðàç-
ëè÷íûõ àòîìíûõ ñòðóêòóð. Ïî îöåíêå àâòîðîâ [16],
êëàñòåð ñîäåðæèò äî 150 àòîìîâ è èìååò ýôôåêòèâ-
íûé äèàìåòð � 1,5 íì. Â èññëåäîâàííûõ íàìè ìèê-
ðîêîíòàêòàõ ñ äèàìåòðîì d � 50–100 íì íàõîäèòñÿ
îêîëî 104–105 êëàñòåðîâ, êîòîðûå â ñâîåé ñîâîêóï-
íîñòè è äîëæíû îïðåäåëÿòü êàðòèíó ýëåêòðîííîãî
ðàññåÿíèÿ.
Ðàññìîòðèì ÌÊ ñïåêòðû äëÿ ìèêðîêîíòàêòà ñ âîç-
ìîæíûì ïðîÿâëåíèåì òåïëîâûõ ýôôåêòîâ (ðèñ. 7).
 îòëè÷èå îò äàííûõ íà ðèñ. 2, 3, ýêñïåðèìåíòàëü-
íûå çàâèñèìîñòè èçìåðåííûõ ñèãíàëîâ äëÿ ðàçëè÷-
íûõ ÷àñòîò ïðåäñòàâëåíû íà ðèñ. 7 â àáñîëþòíûõ
çíà÷åíèÿõ. Àìïëèòóäû Í× è Â× òîêîâ ìîäóëÿöèè
äëÿ äàííîãî êîíòàêòà áûëè ñòàíäàðòíûìè è áëèçêè-
ìè ê àíàëîãè÷íûì âåëè÷èíàì äëÿ êîíòàêòà íà ðèñ. 2,
èìåâøåãî òàêîå æå ñîïðîòèâëåíèå R = 7 Îì. Îäíà-
êî çíà÷åíèÿ ñèãíàëîâ ïðè áîëüøèõ íàïðÿæåíèÿõ
(V0 � 30 ìÂ) äëÿ ýòîãî êîíòàêòà ïðè Í× è Â× èçìå-
ðåíèÿõ îòëè÷àþòñÿ â íåñêîëüêî ðàç, à íå íà 20–30%,
êàê îáû÷íî íàáëþäàëîñü. Ìîíîòîííûé ðîñò àìïëè-
òóäû ñèãíàëà ñ óâåëè÷åíèåì ïðèëîæåííîãî ê êîí-
òàêòó íàïðÿæåíèÿ, â îòëè÷èå îò íàñûùåíèÿ ñèãíàëà
176 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2003, ò. 29, ¹ 2
Î.Ï. Áàëêàøèí, È.Ê. ßíñîí, À. Õàëáðèòòåð, Ã. Ìèõàëè
Ðèñ. 6. Âèä îñîáåííîñòåé íà ìèêðîêîíòàêòíûõ ñïåêòðàõ,
ðàññ÷èòàííûõ ïî òåîðèè [11] äëÿ ïðîöåññîâ óïðóãîãî (1)
è íåóïðóãîãî (2) ðàññåÿíèÿ ýëåêòðîíîâ íà îäèíî÷íîé
ÄÓÑ, íàõîäÿùåéñÿ â öåíòðå êîíòàêòà (Ò = 4,2 Ê, Å =
= 1 ìýÂ).
– 0,4
– 0,2
0
0,2
0,4
3
2
1
ì
ê
Â
– 30 – 20 – 10 0 10 20 30
V
2
,V
d
,
eV0 � ìýÂ
Ðèñ. 7. Ìèêðîêîíòàêòíûå ñïåêòðû êîíòàêòà îòîææåííî-
ãî ñïëàâà Ni59Nb41 ñ Ag ñ çàìåòíûì âêëàäîì òåïëîâûõ
ýôôåêòîâ, èçìåðåííûå íà çâóêîâîé (1) è ìèêðîâîëíîâûõ
÷àñòîòàõ �, 109 Ãö: 0,48 (2) è 5,11 (3). Àìïëèòóäà íèç-
êî÷àñòîòíîé ìîäóëÿöèè äëÿ êðèâîé 1 ðàâíà V10 =
= 0,93 ìêÂ. Ñîïðîòèâëåíèå êîíòàêòà R = 7 Îì.
íà ðèñ. 2 è 3, ìîæíî ïðèïèñàòü ðàçîãðåâó êîíòàêòà,
ò.å. ðîñòó åãî òåìïåðàòóðû ñ óâåëè÷åíèåì ñìåùåíèÿ.
Ïðè ýòîì ñèëüíîå îñëàáëåíèå ñèãíàëà ñ ïîâûøåíè-
åì ÷àñòîòû èçìåðåíèé ëîãè÷íî îáúÿñíèòü çíà÷è-
òåëüíûì óìåíüøåíèåì òåïëîâîãî âêëàäà â ñèãíàë íà
÷àñòîòàõ, ïðåâûøàþùèõ ÷àñòîòó òåïëîâîé ðåëàêñà-
öèè � �# T � 108–109 Ãö [14]. Çàìåòèì, ÷òî äëÿ äàí-
íîãî êîíòàêòà òàêæå íàáëþäàåòñÿ ñóùåñòâåííîå ïî-
äàâëåíèå àìïëèòóäû íóëåâîé àíîìàëèè, ïîäîáíîå
ïðåäñòàâëåííûì íà ðèñ. 2 è 3, íî â îòëè÷èå îò ðèñ.
2, 3 òåïëîâûå ýôôåêòû ïðèâîäÿò ê âèäîèçìåíåíèþ
ôîðìû íàáëþäàåìîé îñîáåííîñòè ïðè ðàçíûõ ÷àñòî-
òàõ èçìåðåíèé, êàê áûëî ïîêàçàíî â ðàáîòå [35].
Çàêëþ÷åíèå
 íàñòîÿùåé ðàáîòå ìåòîäîì âûñîêî÷àñòîòíîé
ÌÊ ñïåêòðîñêîïèè èññëåäîâàíî âëèÿíèå âûñîêî-
òåìïåðàòóðíîãî îòæèãà àìîðôíûõ ñïëàâîâ Ni59Nb41
íà ïðîöåññû ýëåêòðîïðîâîäíîñòè êîíòàêòîâ
Ni59Nb41–Ag. Ïðèâåäåííûå ðåçóëüòàòû äåìîíñòðè-
ðóþò, ÷òî â îòîææåííûõ îáðàçöàõ ñïëàâà â äèàïà-
çîíå ÷àñòîò 10 2 58 Ãö � �� "/ ·109 Ãö íàáëþäàåòñÿ
ñóùåñòâåííîå óìåíüøåíèå èíòåíñèâíîñòè íèçêîýíåð-
ãåòè÷åñêîé ñïåêòðàëüíîé îñîáåííîñòè, îáóñëîâëåííîé
ðàññåÿíèåì ýëåêòðîíîâ íà äâóõóðîâíåâûõ ñèñòåìàõ.
Õàðàêòåðíàÿ ÷àñòîòà ðåëàêñàöèè ÄÓÑ â îòîææåííûõ
îáðàçöàõ îöåíåíà êàê �/2 0 7" ! , ·109 Ãö, â îòëè÷èå
îò �/2" � 1011 Ãö äëÿ çàêàëåííûõ àìîðôíûõ ñïëà-
âîâ Ni59Nb41.
Äî ñèõ ïîð èìåþùèåñÿ ýêñïåðèìåíòàëüíûå ðå-
çóëüòàòû ïî íóëåâûì àíîìàëèÿì â ÌÊ ñïåêòðàõ ïî-
ëèêðèñòàëëè÷åñêèõ ìåòàëëîâ [4,6] òðàêòîâàëèñü â
ðàìêàõ ìîäåëè Âëàäàðà—Çàâàäîâñêîãî [10] äëÿ áû-
ñòðî ðåëàêñèðóþùèõ ÄÓÑ, ëèáî, êàê â ðàáîòå [3],
äîïóñêàëè óäîâëåòâîðèòåëüíîå îáúÿñíåíèå íà îñíî-
âå îáåèõ ìîäåëåé [10,11]. Ïîñëåäóþùèé îòæèã èñ-
ñëåäîâàííûõ îáðàçöîâ â îòëè÷èå îò íàøèõ ðåçóëüòà-
òîâ ïðèâîäèë ê çíà÷èòåëüíîìó óìåíüøåíèþ èëè
äàæå ïîëíîìó èñ÷åçíîâåíèþ íèçêîýíåðãåòè÷åñêîé
îñîáåííîñòè â ÌÊ ñïåêòðàõ [3,4]. Íåáîëüøîé âêëàä
ìåäëåííî ðåëàêñèðóþùèõ ÄÓÑ â íóëåâóþ àíîìà-
ëèþ óäàëîñü ýêñïåðèìåíòàëüíî îáíàðóæèòü ëèøü
ïðè âûñîêî÷àñòîòíûõ èññëåäîâàíèÿõ ìèêðîêîíòàê-
òîâ àìîðôíûõ ñïëàâîâ [12,13].
Òàêèì îáðàçîì, âïåðâûå ïîêàçàíî, ÷òî êðèñòàë-
ëèçàöèÿ àìîðôíîãî ñïëàâà Ni59Nb41 ïðèâîäèò ê îá-
ðàçîâàíèþ êà÷åñòâåííî íîâûõ ñòðóêòóðíûõ äåôåê-
òîâ. Âçàèìîäåéñòâèå ýëåêòðîíîâ ïðîâîäèìîñòè ñ
ýòèì íîâûì òèïîì ÄÓÑ â ìèêðîêîíòàêòàõ õîðîøî
îïèñûâàåòñÿ òåîðåòè÷åñêîé ìîäåëüþ Êîçóáà—Êó-
ëèêà [11]. Îñòàåòñÿ, îäíàêî, íåèçâåñòíîé ìèêðî-
ñêîïè÷åñêàÿ àòîìíàÿ ñòðóêòóðà ýòèõ äèíàìè÷åñêèõ
äåôåêòîâ. Îáëàñòü ìåòàëëè÷åñêîãî ñòåêëà íà ôà-
çîâîé äèàãðàììå ñèñòåìû Ni–Nb ïðîñòèðàåòñÿ íà
30–40 àò.%. Ïîýòîìó îïðåäåëåííóþ èíôîðìàöèþ î
âíóòðåííåé ïðèðîäå ÄÓÑ ìîãëè áû äàòü äàëüíåé-
øèå èññëåäîâàíèÿ ìåòîäîì Â× ÌÊ ñïåêòðîñêîïèè
ïðè ðàçëè÷íûõ òåìïåðàòóðàõ íà îáðàçöàõ ðàçëè÷-
íîãî ñîñòàâà, ïîäâåðãíóòûõ ðàçëè÷íîé òåðìîîáðà-
áîòêå, ò.å. ñ ðàçëè÷íîé ñòåïåíüþ êðèñòàëëè÷íîñòè
àòîìíîé ðåøåòêè.
1. P.W. Anderson, B.I. Halperin, and C.M. Varma, Phi-
los. Mag. 25, 1 (1972).
2. J.L. Black in: Glassy metals I, H.J. Guntherodt and
H. Beck (eds.) Springer-Verlag, New-York (1981),
p. 167.
3. R.J.P. Keijsers, O.I. Shklyarevskii, and H. van Kem-
pen, Phys.Rev. B51, 5628 (1995).
4. J. von Delft, D.C. Ralph, R.A. Buhrman, S.K. Upad-
hyay, R.N. Louie, A.W.W. Ludwig, and V. Ambe-
gaokar, cond – mat/9702048 (1998).
5. R. Harris and J.O. Strom-Olsen in: Glassy metals II,
H.J. Guntherodt and H. Beck (eds.) Springer-Verlag,
New-York (1981), p. 325.
6. D.L. Cox and A. Zawadowski, Adv. Phys. 47, 599
(1998).
7. Â.È. Êîçóá, ÔÒÒ 26, 1955 (1984).
8. À.Ì. Çàãîñêèí, È.Î. Êóëèê, À.Í. Îìåëüÿí÷óê, ÔÍÒ
13, 589 (1987).
9. A. Zawadowski, Phys. Rev. Lett. 45, 211 (1980).
10. K. Vladar and A. Zawadowski, Phys. Rev. B28, 1564
(1983); ibid. 28, 1582 (1983); ibid. 28, 1596 (1983).
11. Â.È. Êîçóá, È.Î. Êóëèê, ÆÝÒÔ 91, 2243 (1986).
12. O.P.Balkashin, R.J.P. Keijsers, H. van Kempen, Yu.A.
Kolesnichenko, and O.I. Shklyarevskii, Phys. Rev. B58,
1294 (1998).
13. O.P. Balkashin, I.K. Yanson, A. Halbritter, and G. Mi-
h�ly, Solid State Commun. 118, 623 (2001).
14. Î.Ï. Áàëêàøèí, È.Ê. ßíñîí, À. Õàëáðèòòåð, Ã. Ìè-
õàëè, ÔÍÒ 27, 1386 (2001).
15. Î.Ï. Áàëêàøèí, Þ.À. Ïèëèïåíêî, ÔÒÒ 33, 2584
(1991).
16. R.C. Ruhl, B.C. Giessen, M. Cohen, and N.J. Grant,
Acta Metall. 15, 1693 (1967).
17. È.Ê. ßíñîí, À.Â. Õîòêåâè÷, Àòëàñ ìèêðîêîíòàêò-
íûõ ñïåêòðîâ è ýëåêòðîí-ôîíîííîãî âçàèìîäåéñò-
âèÿ â ìåòàëëàõ, Íàóêîâà äóìêà, Êèåâ (1986).
18. È.Î. Êóëèê, Ì.Â. Ìîñêàëåö, ÔÍÒ 15, 405 (1989).
19. È.Î. Êóëèê, Ïèñüìà â ÆÝÒÔ 41, 302 (1985).
20. È.Ê. ßíñîí, Î.Ï. Áàëêàøèí, Þ.À. Ïèëèïåíêî, Ïèñü-
ìà â ÆÝÒÔ 41, 304 (1985).
21. Â.Â. Íåìîøêàëåíêî, À.Â. Ðîìàíîâà, À.Ã. Èëüèí-
ñêèé, À.Â. Ìàñëîâ, Ä.Þ. Ïàäåðíî, Þ.Â. Êîðíþ-
øèí, Á.Ã. Íèêèòèí, Ì.Å. Îñèíîâñêèé, È.ß. Äåõòÿð,
Ý.Ã. Ìàäàòîâà, Ì.À. Âàñèëüåâ, Ò.È. Áðàòóñü, Â.Ì.
Ïàí, À.Ñ. Øïèãåëü, Ì.Ï. Âîðîíüêî, Àìîðôíûå ìå-
òàëëè÷åñêèå ñïëàâû, Íàóêîâà äóìêà, Êèåâ (1987).
22. Î.Ï. Áàëêàøèí, È.È. Êóëèê, ÔÍÒ 21, 45 (1995).
23. Þ.Ã. Íàéäþê, Í.Í. Ãðèáîâ, Î.È. Øêëÿðåâñêèé,
À.Ã.Ì. ßíñåí, È.Ê. ßíñîí, ÔÍÒ 11, 1053 (1985).
24. Î.Ï. Áàëêàøèí, ÔÍÒ 24, 1151 (1998).
Ìèêðîêîíòàêòíàÿ ñïåêòðîñêîïèÿ ðåëàêñàöèîííîé äèíàìèêè äâóõóðîâíåâûõ ñèñòåì
Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2003, ò. 29, ¹ 2 177
25. Ô. Áëàòò, Ôèçèêà ýëåêòðîííîé ïðîâîäèìîñòè â
òâåðäûõ òåëàõ, Ìèð, Ìîñêâà (1971).
26. Á.Ã. Ëèâøèö, Ôèçè÷åñêèå ñâîéñòâà ìåòàëëîâ è ñïëà-
âîâ, Ãîñ. íàó÷íî-òåõí. èçä. ìàøèíîñòð. ëèò., Ìîñêâà
(1959).
27. Ï.È. Êðèïÿêåâè÷, Ñòðóêòóðíûå òèïû èíòåðìå-
òàëëè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé, Íàóêà, Ìîñêâà (1977).
28. G. Kreuch and J. Hafner, J. Non-Ñryst. Solids 189,
227 (1995).
29. L. Borda, A. Halbritter, and A. Zawadowski,
cond-mat/0107590 (2001).
30. Î.Ï. Áàëêàøèí, Ã.Ë. Ñóõîäóá, È.Ê. ßíñîí, â êí:
XXXI Ñîâåùàíèå ïî ôèçèêå íèçêèõ òåìïåðàòóð,
Ìîñêâà (1998), ñ. 29.
31. O.P. Balkashin, T.M. Brill, A.G.M. Jansen, G.L.
Sukhodub, P. Wyder, and I.K. Yanson, ÔÍÒ 27, 90
(2001).
32. T. Vegge, J.P. Sethna, Siew-Ann Cheong, K.W.
Jacobsen, C.R. Myers, and D.C. Ralph,
Phys.Rev.Lett. 86, 1546 (2001).
33. À.Í. Îðëîâ, Ââåäåíèå â òåîðèþ äåôåêòîâ â êðè-
ñòàëëàõ, Âûñøàÿ øêîëà, Ìîñêâà (1983).
34. À.Ñ. Áàêàé, Ïîëèêëàñòåðíûå àìîðôíûå òåëà,
Ýíåðãîàòîìèçäàò, Ìîñêâà (1987).
35. Î.Ï. Áàëêàøèí, È.Ê. ßíñîí, Â.Ñ. Ñîëîâüåâ, À.Þ.
Êðàñíîãîðîâ, ÆÒÔ 52, 811 (1982).
Point-contact spectroscopy of relaxation dynamics
of two-level systems at structure reconstruction
of metal glasses Ni—Nb
O.P. Balkashin, I.K. Yanson, A. Halbritter,
and G. Mihaly
The PC spectra (the energy dependences of
the second derivatives of current-voltage charac-
teristics) for bimetal contacts of an amorphous
alloy of Ni59Nb41 with silver are studied in a fre-
quency band 103–5·109 Hz. In the contacts from
the quenched alloy the spectral feature at small
energies caused by conduction electrons scatter-
ing in the two-level tunnel systems (TLS)
is clearly seen in a microwave range. This con-
firms our previous conclusion for homocontacts
(O.P.Balkashin et al., Solid State Commun.
118, 623 (2001)) about the availability of fast
relaxing TLS with characteristic relaxation fre-
quency � > 1011 Hz in metal glasses. After a
high temperature annealing of the amorphous al-
loy (Ò = 800�Ñ for 1 hours) and its crystalliza-
tion the spectral feature intensity in the region
of small biases on the contact increased essen-
tially. A sharp frequency dispersion of the fea-
ture amplitude to its complete disappearance is
detected in the measurements at frequencies up
to � 5·109 Hz. The data obtained testify to the
formation of qualitatively new slowly relaxing
TLS in the annealed amorphous alloys Ni—Nb.
The estimation of the characteristic relaxation
frequency from the frequency dispersion of the
signal measured gives �/2� � 0.7·109 Hz. Possi-
ble reasons for formation of two-level systems in
point contacts are considered.
178 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2003, ò. 29, ¹ 2
Î.Ï. Áàëêàøèí, È.Ê. ßíñîí, À. Õàëáðèòòåð, Ã. Ìèõàëè
|