Особенности термоэдс сплавов Mo-Re, Mo-Re-Nb и электронно-топологический переход в этих системах

Особенности термоэдс сплавов Mo-Re, Mo-Re-Nb и электронно-топологический переход в этих системах

Исследовано аномальное поведение термоэдс сплавов Mo₁₋хReх, Mo₁₋х₋yReхNby в широком интервале температур и концентраций (в пределах твердого раствора). Экстремум на концентрационных зависимостях термоэдс при 10 К, наблюдаемый для этих систем при одной и той же электронной концентрации »6,1 электрон/...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2002
Автори: Игнатьева, Т.А., Великодный, А.Н.
Формат: Стаття
Мова:Russian
Опубліковано: Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України 2002
Назва видання:Физика низких температур
Теми:
Электpонные свойства металлов и сплавов
Онлайн доступ:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/130218
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Особенности термоэдс сплавов Mo-Re, Mo-Re-Nb и электронно-топологический переход в этих системах / Т.А. Игнатьева, А.Н. Великодный // Физика низких температур. — 2002. — Т. 28, № 6. — С. 569-579. — Бібліогр.: 24 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-130218
record_format dspace
spelling irk-123456789-1302182018-02-10T03:03:26Z Особенности термоэдс сплавов Mo-Re, Mo-Re-Nb и электронно-топологический переход в этих системах Игнатьева, Т.А. Великодный, А.Н. Электpонные свойства металлов и сплавов Исследовано аномальное поведение термоэдс сплавов Mo₁₋хReх, Mo₁₋х₋yReхNby в широком интервале температур и концентраций (в пределах твердого раствора). Экстремум на концентрационных зависимостях термоэдс при 10 К, наблюдаемый для этих систем при одной и той же электронной концентрации »6,1 электрон/атом, свидетельствует о наличии в электронном спектре Mo критической энергии Ec, при которой в Мо происходит электронно-топологический переход под действием примесей. По теоретическим представлениям об электронном спектре Mo, ближайшая Ec > EF⁰ соответствует дну зоны, при пересечении которой появляется новая электронная полость поверхности Ферми. В двойных системах под действием примеси Re новая полость поверхности Ферми возникает, а в тройных системах при добавлении примеси Nb она исчезает. Количественное сравнение теории с экспериментом позволило определить зазор Ec-EF⁰ для Mo, составляющий ≈0,02 эВ. Эти результаты соответствуют полученным ранее из сверхпроводящих характеристик. The anomalous behavior of the thermopower of Mo₁₋xRex and Mo₁₋x₋yRexNby alloys is investigated over a wide range of temperatures and concentrations (within the limits of the solid solution). An extremum on the concentration dependence of the thermopower at 10 K, observed for both of these systems at the same electron concentration ≈6.1 electrons/atom, attests to the presence of a critical energy Ec in the electronic spectrum of Mo at which an electronic–topological transition occurs in Mo under the influence of impurities. According to the theoretical ideas about the electronic spectrum of Mo, the closest Ec>EF⁰ corresponds to the bottom of the band, upon the crossing of which a new electron sheet of the Fermi surface appears. In the binary systems the Re impurity causes a new sheet of the Fermi surface to appear, and in the ternary systems it disappears as the Nb impurity is added. A quantitative comparison of the theory with experiment makes it possible to determine the gap Ec−Ef⁰ for Mo, which is found to be ≈0.02 eV. These results correspond to those obtained previously from the superconducting characteristics. 2002 Article Особенности термоэдс сплавов Mo-Re, Mo-Re-Nb и электронно-топологический переход в этих системах / Т.А. Игнатьева, А.Н. Великодный // Физика низких температур. — 2002. — Т. 28, № 6. — С. 569-579. — Бібліогр.: 24 назв. — рос. 0132-6414 PACS: 72.15.-v, 72.15.Jf http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/130218 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
Игнатьева, Т.А.
Великодный, А.Н.
Особенности термоэдс сплавов Mo-Re, Mo-Re-Nb и электронно-топологический переход в этих системах
Физика низких температур
description Исследовано аномальное поведение термоэдс сплавов Mo₁₋хReх, Mo₁₋х₋yReхNby в широком интервале температур и концентраций (в пределах твердого раствора). Экстремум на концентрационных зависимостях термоэдс при 10 К, наблюдаемый для этих систем при одной и той же электронной концентрации »6,1 электрон/атом, свидетельствует о наличии в электронном спектре Mo критической энергии Ec, при которой в Мо происходит электронно-топологический переход под действием примесей. По теоретическим представлениям об электронном спектре Mo, ближайшая Ec > EF⁰ соответствует дну зоны, при пересечении которой появляется новая электронная полость поверхности Ферми. В двойных системах под действием примеси Re новая полость поверхности Ферми возникает, а в тройных системах при добавлении примеси Nb она исчезает. Количественное сравнение теории с экспериментом позволило определить зазор Ec-EF⁰ для Mo, составляющий ≈0,02 эВ. Эти результаты соответствуют полученным ранее из сверхпроводящих характеристик.
format Article
author Игнатьева, Т.А.
Великодный, А.Н.
author_facet Игнатьева, Т.А.
Великодный, А.Н.
author_sort Игнатьева, Т.А.
title Особенности термоэдс сплавов Mo-Re, Mo-Re-Nb и электронно-топологический переход в этих системах
title_short Особенности термоэдс сплавов Mo-Re, Mo-Re-Nb и электронно-топологический переход в этих системах
title_full Особенности термоэдс сплавов Mo-Re, Mo-Re-Nb и электронно-топологический переход в этих системах
title_fullStr Особенности термоэдс сплавов Mo-Re, Mo-Re-Nb и электронно-топологический переход в этих системах
title_full_unstemmed Особенности термоэдс сплавов Mo-Re, Mo-Re-Nb и электронно-топологический переход в этих системах
title_sort особенности термоэдс сплавов mo-re, mo-re-nb и электронно-топологический переход в этих системах
publisher Фізико-технічний інститут низьких температур ім. Б.І. Вєркіна НАН України
publishDate 2002
topic_facet Электpонные свойства металлов и сплавов
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/130218
citation_txt Особенности термоэдс сплавов Mo-Re, Mo-Re-Nb и электронно-топологический переход в этих системах / Т.А. Игнатьева, А.Н. Великодный // Физика низких температур. — 2002. — Т. 28, № 6. — С. 569-579. — Бібліогр.: 24 назв. — рос.
series Физика низких температур
work_keys_str_mv AT ignatʹevata osobennostitermoédssplavovmoremorenbiélektronnotopologičeskijperehodvétihsistemah
AT velikodnyjan osobennostitermoédssplavovmoremorenbiélektronnotopologičeskijperehodvétihsistemah
first_indexed 2025-07-09T13:05:11Z
last_indexed 2025-07-09T13:05:11Z
_version_ 1837174686107041792
fulltext Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2002, ò. 28, ¹ 6, c. 569–579 Îñîáåííîñòè òåðìîýäñ ñïëàâîâ Mo–Re, Mo–Re–Nb è ýëåêòðîííî-òîïîëîãè÷åñêèé ïåðåõîä â ýòèõ ñèñòåìàõ Ò. À. Èãíàòüåâà, À. Í. Âåëèêîäíûé Íàöèîíàëüíûé íàó÷íûé öåíòð «Õàðüêîâñêèé ôèçèêî-òåõíè÷åñêèé èíñòèòóò», óë. Àêàäåìè÷åñêàÿ, 1, ã. Õàðüêîâ, 61108, Óêðàèíà E-mail: xkbm@komeran.com.ua Ñòàòüÿ ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 7 ôåâðàëÿ 2002 ã., ïîñëå ïåðåðàáîòêè 13 ìàðòà 2002 ã. Èññëåäîâàíî àíîìàëüíîå ïîâåäåíèå òåðìîýäñ ñïëàâîâ Mo1−õReõ , Mo1−õ−óReõNby â øè- ðîêîì èíòåðâàëå òåìïåðàòóð è êîíöåíòðàöèé (â ïðåäåëàõ òâåðäîãî ðàñòâîðà). Ýêñòðåìóì íà êîíöåíòðàöèîííûõ çàâèñèìîñòÿõ òåðìîýäñ ïðè 10 Ê, íàáëþäàåìûé äëÿ ýòèõ ñèñòåì ïðè îäíîé è òîé æå ýëåêòðîííîé êîíöåíòðàöèè ≈ 6,1 ýëåêòðîí/àòîì, ñâèäåòåëüñòâóåò î íàëè÷èè â ýëåêòðîííîì ñïåêòðå Mo êðèòè÷åñêîé ýíåðãèè Ec , ïðè êîòîðîé â Ìî ïðîèñõî- äèò ýëåêòðîííî-òîïîëîãè÷åñêèé ïåðåõîä ïîä äåéñòâèåì ïðèìåñåé. Ïî òåîðåòè÷åñêèì ïðåä- ñòàâëåíèÿì îá ýëåêòðîííîì ñïåêòðå Mo, áëèæàéøàÿ Ec > EF 0 ñîîòâåòñòâóåò äíó çîíû, ïðè ïåðåñå÷åíèè êîòîðîé ïîÿâëÿåòñÿ íîâàÿ ýëåêòðîííàÿ ïîëîñòü ïîâåðõíîñòè Ôåðìè.  äâîé- íûõ ñèñòåìàõ ïîä äåéñòâèåì ïðèìåñè Re íîâàÿ ïîëîñòü ïîâåðõíîñòè Ôåðìè âîçíèêàåò, à â òðîéíûõ ñèñòåìàõ ïðè äîáàâëåíèè ïðèìåñè Nb îíà èñ÷åçàåò. Êîëè÷åñòâåííîå ñðàâíåíèå òåîðèè ñ ýêñïåðèìåíòîì ïîçâîëèëî îïðåäåëèòü çàçîð Ec − EF 0 äëÿ Mo, ñîñòàâëÿþùèé ≈ 0,02 ýÂ. Ýòè ðåçóëüòàòû ñîîòâåòñòâóþò ïîëó÷åííûì ðàíåå èç ñâåðõïðîâîäÿùèõ õàðàêòå- ðèñòèê. Äîñëiäæåíî àíîìàëüíó ïîâåäiíêó òåðìîåäñ ñïëàâiâ Mo1−xRex , Mo1−x−yRexNby ó øèðî- êîìó iíòåðâàëi òåìïåðàòóð i êîíöåíòðàöié (ó ìåæàõ òâåðäîãî ðîç÷èíó). Åêñòðåìóì íà êîíöåíòðàöiéíèõ çàëåæíîñòÿõ òåðìîåäñ ïðè 10 Ê, ùî ñïîñòåðiãàºòüñÿ äëÿ öèõ ñèñòåì ïðè îäíié i òié æå åëåêòðîííié êîíöåíòðàöi¿ ≈ 6,1 åëåêòðîí/àòîì, ñâiä÷èòü ïðî íàÿâíiñòü â åëåêòðîííîìó ñïåêòði Mo êðèòè÷íî¿ åíåð㳿 Ec , ïðè ÿêié â Ìî âiäáóâàºòüñÿ åëåêòðîííî- òîïîëîãi÷íèé ïåðåõiä ïiä äiºþ äîìiøîê. Ïî òåîðåòè÷íèì óÿâëåííÿì ïðî åëåêòðîííèé ñïåêòð Mo, íàéáëèæ÷à Ec > EF 0 âiäïîâiäຠäíó çîíè, ïðè ïåðåòèíàííi ÿêî¿ ç’ÿâëÿºòüñÿ íîâà åëåêòðîííà ïîðîæíèíà ïîâåðõíi Ôåðìi. Ó ïîäâiéíèõ ñèñòåìàõ ïiä äiºþ äîìiøêè Re íîâà ïîðîæíèíà ïîâåðõíi Ôåðìi âèíèêàº, à ó ïîòðiéíèõ ñèñòåìàõ ïðè äîäàííi äîìiøêè Nb âîíà çíèêàº. Êiëüêiñíå ïîðiâíÿííÿ òåîði¿ ç åêñïåðèìåíòîì äîçâîëèëî âèçíà÷èòè çàçîð Ec − EF 0 äëÿ Ìî, ùî ñêëàäຠ≈ 0,02 eÂ. Öi ðåçóëüòàòè âiäïîâiäàþòü îòðèìàíèì ðàíiøå ç íàäïðî- âiäíèõ õàðàêòåðèñòèê. PACS: 72.15.–v, 72.15.Jf Îñîáåííîñòè òåðìîýäñ ñïëàâîâ Mo–Re, Mo–Re–Nb è ýëåêòðîííî-òîïîëîãè÷åñêèé ïåðåõîä 1. Ââåäåíèå Ïåðåõîäíûå ìåòàëëû è ñïëàâû èìåþò ñëîæíóþ ýëåêòðîííóþ ñòðóêòóðó è ÿâëÿþòñÿ èíòåðåñíûìè îáúåêòàìè äëÿ èçó÷åíèÿ ýëåêòðîííûõ ïåðåõîäîâ Ëèôøèöà 2,5 ðîäà [1].  äàëüíåéøåì ýòè ïåðåõî- äû â ëèòåðàòóðå ñòàëè íàçûâàòüñÿ ýëåêòðîííî-òî- ïîëîãè÷åñêèìè (ÝÒÏ). Ýëåêòðîííî-òîïîëîãè÷åñ- êèå ïåðåõîäû áûëè ïðåäñêàçàíû òåîðåòè÷åñêè [1] äëÿ ÷èñòûõ ìåòàëëîâ â íîðìàëüíîì ñîñòîÿíèè è ðàññìàòðèâàëèñü â óñëîâèÿõ ìàëûõ óïðóãèõ íà- ïðÿæåíèé. Ýêñïåðèìåíòàëüíîå èçó÷åíèå ÝÒÏ îã- ðàíè÷èâàëîñü ýòèìè òåîðåòè÷åñêèìè ïðåäñòàâ- ëåíèÿìè. Îñîáåííîñòü ïëîòíîñòè ýëåêòðîííûõ ñîñòîÿíèé δν ≈ ± (Ec − EF)1/2, âîçíèêàþùàÿ ïðè ÝÒÏ â ýòîì ñëó÷àå, ïðîÿâëÿåòñÿ íà ôîíå ïëàâíî- ãî õîäà ν0(E) äëÿ ÷èñòîãî ìåòàëëà è òðóäíî èäåí- © Ò. À. Èãíàòüåâà, À. Í. Âåëèêîäíûé, 2002 òèôèöèðóåòñÿ. Çäåñü EF — ýíåðãèÿ Ôåðìè, Ec — êðèòè÷åñêàÿ ýíåðãèÿ, ïðè êîòîðîé ïðîèñõîäèò ÝÒÏ. Ïîñëå îòêðûòèÿ ýòèõ ïåðåõîäîâ â ñâåðõïðî- âîäíèêàõ [2] ñèòóàöèÿ èçìåíèëàñü. Äëÿ ñâåðõïðî- âîäíèêîâ ýêñïåðèìåíòàëüíî [2] è òåîðåòè÷åñêè [3] áûëà óñòàíîâëåíà ñâÿçü ìåæäó îñîáåííîñòüþ δν(E), âîçíèêàþùåé ïðè ÝÒÏ, è îñîáåííîñòÿìè ñâåðõïðîâîäÿùèõ õàðàêòåðèñòèê. Áûëî ïîêàçàíî, ÷òî ïðîèçâîäíàÿ ∂Tc(P,C)/∂P èìååò ýêñòðåìóì, ñâÿçàííûé ñ ∂δν(E)/∂E, è ÿâëÿåòñÿ îäíîçíà÷íûì êðèòåðèåì ÝÒÏ â ñâåðõïðîâîäÿùèõ ìåòàëëàõ è ñïëàâàõ, çäåñü Tc — òåìïåðàòóðà ñâåðõïðîâîäÿ- ùåãî ïåðåõîäà, P — äàâëåíèå, C — êîíöåíòðàöèÿ ïðèìåñè. Íîâûì áûëî íå òîëüêî óñòàíîâëåíèå ñâÿçè îñîáåííîñòè ñ ýêñòðåìóìîì ïðîèçâîäíîé, íî è ðàññìîòðåíèå íîâîãî âíåøíåãî ïàðàìåòðà, ñ ïîìîùüþ êîòîðîãî ìîæíî ïðèáëèçèòü ýíåðãèþ Ôåðìè ê îñîáîé òî÷êå ýëåêòðîííîãî ñïåêòðà. Íà ïðèìåðå ñâåðõïðîâîäíèêîâ áûëî âïåðâûå ýêñïå- ðèìåíòàëüíî [4,5] è òåîðåòè÷åñêè [3,6] ïîêàçàíî, ÷òî èçìåíåíèÿ òîíêîé ñòðóêòóðû ýëåêòðîííîãî ñïåêòðà ìåòàëëà ïðè äâèæåíèè óðîâíÿ Ôåðìè ìîæíî íàáëþäàòü ïîä âëèÿíèåì íå òîëüêî äàâëå- íèÿ, íî è ïðèìåñè. Âàðüèðóÿ îäíîâðåìåííî äâà ïàðàìåòðà — äàâëåíèå è êîíöåíòðàöèþ ïðèìå- ñåé ðàçëè÷íîé âàëåíòíîñòè, ñäâèãàþùèõ ýíåðãèþ Ôåðìè ââåðõ ëèáî âíèç îòíîñèòåëüíî EF 0 ÷èñòîãî ìåòàëëà, ìîæíî âñåãäà ðåàëèçîâàòü óñëîâèÿ, êî- ãäà EF = Åc , è íàáëþäàòü èçìåíåíèÿ òîïîëîãèè ïîâåðõíîñòè Ôåðìè: ïîÿâëåíèå ëèáî èñ÷åçíîâå- íèå ãðóïïû íîñèòåëåé (ýëåêòðîíû, äûðêè), îá- ðàçîâàíèå èëè ðàçðûâ ïåðåìû÷êè. Ïî ïîëîæåíèþ ýêñòðåìóìà îòíîñèòåëüíî øêàëû ýëåêòðîííûõ êîíöåíòðàöèé èëè äàâëåíèÿ ìîæíî îïðåäåëèòü êðèòè÷åñêèå êîíöåíòðàöèþ èëè äàâëåíèå, ïðè êî- òîðûõ ïðîèñõîäèò ýëåêòðîííî-òîïîëîãè÷åñêèé ïå- ðåõîä.  80-å ãîäû â ðÿäå òåîðåòè÷åñêèõ ðàáîò [7,8] îáðàòèëè âíèìàíèå íà òî, ÷òî, èçó÷àÿ çàâèñè- ìîñòü òåðìîýäñ α(Ñ) ïðè ôèêñèðîâàííîé òåìïå- ðàòóðå, ìîæíî íåïîñðåäñòâåííî íàáëþäàòü îñî- áåííîñòü, ñâÿçàííóþ ñ îñîáåííîñòüþ ïðîèçâîäíîé ïëîòíîñòè ýëåêòðîííûõ ñîñòîÿíèé ïî ýíåðãèè ≈ ± (Ec − EF)−1/2, òàê êàê α(C) ≈ ∂ν(E)/∂E è ïðè óñëîâèè EF = Ec èìååò ýêñòðåìóì. Çíàê ýêñòðåìó- ìà îïðåäåëÿåò òèï íîñèòåëåé (ýëåêòðîííàÿ ëèáî äûðî÷íàÿ ïîëîñòè) [9,10]. Òàêèì îáðàçîì, ñòàëî ÿñíî, ÷òî çàâèñèìîñòü òåðìîýäñ α(Ñ) ïðè èññëåäî- âàíèè ÝÒÏ â íîðìàëüíîì ñîñòîÿíèè ìåòàëëà ÿâ- ëÿåòñÿ àíàëîãîì çàâèñèìîñòè ∂Tc(P,C)/∂P ïðè èññëåäîâàíèè ÝÒÏ â ñâåðõïðîâîäÿùåì ñîñòîÿíèè è òåñòîì ïðè îïðåäåëåíèè îñîáûõ òî÷åê â ýëåê- òðîííîì ñïåêòðå. Îáùåå âûðàæåíèå äëÿ òåðìîýäñ ìîæíî ïðåäñòàâèòü â âèäå α = AT + BT3, (1) ãäå ïåðâîå ñëàãàåìîå (äèôôóçíàÿ ÷àñòü òåðìîýäñ) çàâèñèò îò ïëîòíîñòè ýëåêòðîííûõ ñîñòîÿíèé è îòðàæàåò îñîáåííîñòè, ñâÿçàííûå ñ ÝÒÏ; âòîðîå ñëàãàåìîå îáóñëîâëåíî ýôôåêòàìè ôîíîííîãî óâ- ëå÷åíèÿ [11].  íàñòîÿùåé ðàáîòå èññëåäîâàíà òåðìîýäñ ñâåðõïðîâîäÿùèõ ñïëàâîâ Ìî–Re, Mo–Re–Nb, äëÿ êîòîðûõ â ïðåäûäóùèõ ðàáîòàõ ïî çàâèñè- ìîñòÿì Tc(C) , ∂Tc(P,C)/∂P [12,13] è α(Ñ) [14] íàáëþäàëñÿ ýëåêòðîííî-òîïîëîãè÷åñêèé ïåðåõîä è áûëè ïîëó÷åíû åãî êîëè÷åñòâåííûå ïàðàìåòðû [13]. Ýòî äàëî âîçìîæíîñòü ñîïîñòàâèòü ïðîÿâëå- íèå ÝÒÏ â ñâîéñòâàõ íîðìàëüíûõ ìåòàëëîâ è ñâåðõïðîâîäíèêîâ. Çàìåòèì, ÷òî â ëèòåðàòóðå èç- âåñòíî áîëüøîå êîëè÷åñòâî ýêñïåðèìåíòàëüíûõ ðàáîò ïî èçó÷åíèþ íîðìàëüíûõ õàðàêòåðèñòèê Ìî è åãî ñïëàâîâ, ñâÿçàííûõ ñ îñîáåííîñòÿìè ýëåêòðîííîãî ñïåêòðà: ýëåêòðîííàÿ òåïëîåìêîñòü [15], õîëë-ýôôåêò [16] è äð. Îäíàêî ýòèõ äàííûõ íåäîñòàòî÷íî äëÿ ñîïîñòàâëåíèÿ ñ êîíêðåòíûìè èç- ìåíåíèÿìè òîíêîé ñòðóêòóðû ýëåêòðîííîãî ñïåêòðà è òåì áîëåå ñ êîíêðåòíûìè èçìåíåíèÿìè ïîâåðõ- íîñòè Ôåðìè. Èññëåäîâàíèÿ òåðìîýäñ ñïëàâîâ Mo–Re, Mo–Re–Nb, ïðîâåäåííûå â äàííîé ðàáî- òå, äàþò âîçìîæíîñòü îäíîçíà÷íî îïðåäåëèòü íà- ëè÷èå êðèòè÷åñêîé òî÷êè â ýëåêòðîííîì ñïåêòðå Mo è ñîïîñòàâèòü ñ èçìåíåíèÿìè ïîâåðõíîñòè Ôåðìè. Èññëåäîâàíû òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîñòè àíîìàëèé òåðìîýäñ ñïëàâîâ â øèðîêîì èíòåðâàëå òåìïåðàòóð, èç êîòîðûõ îïðåäåëåíû ÷èñëåííûå çíà÷åíèÿ ïàðàìåòðà çàòóõàíèÿ Γ, ñâÿçàííîãî ñ ðàññåÿíèåì ýëåêòðîíîâ íà ïðèìåñÿõ â ýêñòðåìàëü- íîé òî÷êå, è âëèÿíèå òåìïåðàòóðû íà âåëè÷èíó àíîìàëèè.  ðàáîòå ïðîâåäåíî êîëè÷åñòâåííîå ñðàâíåíèå òåîðèè [17,18] ñ ýêñïåðèìåíòîì, ÷òî ïîçâîëèëî îïðåäåëèòü òàêèå ïàðàìåòðû ÝÒÏ, êàê ýíåðãåòè÷åñêèé çàçîð EF 0 − Ec è êðèòè÷åñêóþ êîí- öåíòðàöèþ Cc . Ýòè äàííûå ïîçâîëÿþò óòî÷íèòü òîíêóþ ñòðóêòóðó ýëåêòðîííîãî ñïåêòðà â òåõ ñëó÷àÿõ, êîãäà òåîðåòè÷åñêèå ðàñ÷åòû â ñèëó íå- äîñòàòî÷íîé òî÷íîñòè (0,1 ýÂ) íå äàþò ïîëíîé èíôîðìàöèè î ìàëûõ ó÷àñòêàõ ïîâåðõíîñòè Ôåð- ìè è ñîîòâåòñòâåííî ýíåðãåòè÷åñêèõ çàçîðàõ ìåíü- øèõ 0,1 ýÂ. Ýòî èíòåðåñíî åùå è ïîòîìó, ÷òî èññëåäóåìûå ñïëàâû îáëàäàþò îñîáûìè ôèçè÷åñ- êèìè ñâîéñòâàìè, íàïðèìåð, âûcîêèå Tc [12] è äð. [19], ÷òî ìîæíî ñâÿçàòü ñ îñîáåííîñòÿìè ýëåê- òðîííîãî ñïåêòðà.  îáùåì ñëó÷àå èçó÷åíèå òåð- ìîýäñ ÿâëÿåòñÿ äîñòàòî÷íî ïðîñòûì ìåòîäîì îï- ðåäåëåíèÿ îñîáûõ òî÷åê â ýëåêòðîííîì ñïåêòðå êàê äëÿ íîðìàëüíûõ, òàê è ñâåðõïðîâîäÿùèõ ìå- òàëëîâ è ñïëàâîâ. Ò. À. Èãíàòüåâà, À. Í. Âåëèêîäíûé 570 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2002, ò. 28, ¹ 6 2. Îáðàçöû è ìåòîäèêà èçìåðåíèé Èçìåðåíèÿ ïðîâîäèëè íà îáðàçöàõ, âûðåçàí- íûõ èç ñëèòêîâ, èçãîòîâëåííûõ ìåòîäîì çîííîé ïëàâêè, êîòîðûå ðàíåå èñïîëüçîâàëè â ðàáîòàõ [12,13] äëÿ èññëåäîâàíèé ÝÒÏ ïî ñâåðõïðîâîäÿ- ùèì õàðàêòåðèñòèêàì. Îáðàçöû ðàçìåðàìè 2×2×30 ìì âûðåçàëè âäîëü íàïðàâëåíèÿ äâèæåíèÿ çîíû ýëåêòðîèñêðîâûì ñïîñîáîì. Òðàâëåíèå îáðàçöîâ â ñìåñè àçîòíîé è ïëàâèêîâîé êèñëîò ñ ïîñëåäóþùåé ýëåêòðîïîëè- ðîâêîé îáåñïå÷èâàëî çåðêàëüíóþ ïîâåðõíîñòü è ïîñòîÿííîå ñå÷åíèå ïî âñåé äëèíå. Ñîñòàâ îáðàç- öîâ îïðåäåëÿëè ìåòîäîì àêòèâàöèîííîãî àíàëèçà è êîððåêòèðîâàëè ïî ðàíåå ïîëó÷åííîé çàâèñè- ìîñòè Òc îò ñîäåðæàíèÿ ïðèìåñåé [12]. Ìàêñè- ìàëüíî âîçìîæíàÿ îøèáêà â îïðåäåëåíèè ñîäåð- æàíèÿ Re è Nb íå ïðåâûøàåò 10%. Êîíöû îáðàçöîâ îáâàðèâàëè ìàíãàíèíîâîé ôîëüãîé ñ ïî- ìîùüþ òî÷å÷íîé ñâàðêè è çàëóæèâàëè. Ê íèì ïîäïàèâàëè íàãðåâàòåëè H1 è H2 (ñì. ðèñ. 1), îäèí èç êîòîðûõ èñïîëüçîâàëè äëÿ ñîçäàíèÿ ãðà- äèåíòà òåìïåðàòóðû ∆T âäîëü îáðàçöà, äðóãîé — äëÿ çàäàíèÿ ñðåäíåé òåìïåðàòóðû îáðàçöà. Íà- ãðåâàòåëè èçãîòàâëèâàëè èç áèôèëÿðíî ñêðó÷åí- íîé ìàíãàíèíîâîé ïðîâîëîêè äèàìåòðîì 0,03 ìì, êîòîðóþ íàìàòûâàëè íà ìåäíûå êàòóøêè. Ñîïðî- òèâëåíèå íàãðåâàòåëåé ñîñòàâëÿëî 500–1000 Îì. Èçìåðåíèÿ òåðìîýäñ ïðîâîäèëè ñ èñïîëüçî- âàíèåì ÑÊÈÌÏ (ñâåðõïðîâîäÿùåãî êâàíòîâîãî èíòåðôåðîìåòðà ìàãíèòíîãî ïîòîêà) â êà÷åñòâå íóëü-èíäèêàòîðà. Ýòà ìåòîäèêà [20] ÿâëÿåòñÿ èäåàëüíûì èíñòðóìåíòîì äëÿ èññëåäîâàíèÿ êè- íåòè÷åñêèõ ñâîéñòâ ìåòàëëîâ ïðè íèçêèõ òåìïåðà- òóðàõ. ÑÊÈÌÏ ïîçâîëÿåò ïðîâîäèòü èçìåðåíèÿ ìàëûõ íàïðÿæåíèé ïðè ìàëûõ ãðàäèåíòàõ òåìïåðà- òóðû ñ äîñòàòî÷íî âûñîêîé òî÷íîñòüþ 10−13−10−14 Â. Îäíàêî ÷óâñòâèòåëüíîñòü ïðèáîðà óìåíüøàåòñÿ ïðè èçìåðåíèÿõ íà îáðàçöàõ, ñîïðîòèâëåíèå êîòî- ðûõ ìîæåò áûòü äîñòàòî÷íî âûñîêèì.  íàøåì ñëó÷àå ñîïðîòèâëåíèå îáðàçöîâ èçìåíÿëîñü îò ≈ 2⋅10−7 Îì äëÿ ÷èñòîãî Ìî äî ≈ 10−4−10−3 Îì äëÿ ñïëàâîâ, ÷óâñòâèòåëüíîñòü ïðèáîðà ïðè ýòîì ñíèæàëàñü äî 10−13–10−12 Â. Ñõåìà èçìåðåíèÿ òåðìîýäñ ïðåäñòàâëåíà íà ðèñ 1. Îáðàçåö 1 íàõîäèëñÿ â âàêóóìíîì êîíòåé- íåðå 6, ÷óâñòâèòåëüíûé ýëåìåíò ïðèáîðà ÑÊÈÌÏ 8 ðàñïîëàãàëñÿ ðÿäîì ñ êîíòåéíåðîì â ãåëèåâîé âàííå (4,2 Ê).  èçìåðèòåëüíîé öåïè ÑÊÈÌÏ èñïîëüçîâàëè ñâåðõïðîâîäÿùèå ïðîâîäà Nb–Zr, ïîêðûòûå ìåäíîé îáîëî÷êîé. Èõ ïîäâàðèâàëè ê îáðàçöó è òåðìîïàðå 2, âûâîäèëè èç êîíòåéíåðà ÷åðåç ïëàòèíîâûå êàïèëëÿðû 5, âïàÿííûå â ñòåê- ëî, è ïîäâîäèëè ê ÷óâñòâèòåëüíîìó ýëåìåíòó óñ- òàíîâêè ÑÊÈÌÏ. Ãðàäèåíò òåìïåðàòóðû ∆T âäîëü îáðàçöà ñîñòàâëÿë 10−2 Ê. Äëÿ èçìåðåíèÿ ∆T èñïîëüçîâàëè òåðìîïàðó ÇËÆ {Au–0,03 Fe}—ñâåðõïðîâîäíèê Nb–Zr ðàâ- íûõ äèàìåòðîâ 0,1 ìì. Òåìïåðàòóðíàÿ çàâè- ñèìîñòü òåðìîýäñ äëÿ òàêîé òåðìîïàðû õîðîøî èçâåñòíà. Òî÷íîñòü èçìåðåíèÿ ∆T ñîñòàâëÿëà 10–5 Ê. Äëÿ îáåñïå÷åíèÿ õîðîøåãî òåïëîâîãî êîí- òàêòà ñ îáðàçöîì òåðìîïàðó îáìàòûâàëè íåñêîëü- êî ðàç âîêðóã îáðàçöà ðÿäîì ñ ïîòåíöèàëüíûìè ïðîâîäàìè èç Nb–Zr è ïðèêëåèâàëè. Ñðåäíþþ òåìïåðàòóðó îáðàçöà çàäàâàëè ñ ïîìîùüþ íàãðå- âàòåëÿ H2 , âïàÿííîãî ìåæäó îáðàçöîì 1 è õîëî- äîïðîâîäîì 3, êîòîðûé âûâîäèëè èç êîíòåéíåðà â ãåëèåâóþ âàííó ÷åðåç «ñëåçêó». Ñðåäíþþ òåìïå- ðàòóðó èçìåðÿëè óãîëüíûì òåðìîìåòðîì ñîïðî- òèâëåíèÿ 7 ïîòåíöèîìåòðè÷åñêèì ìåòîäîì. Òåð- ìîìåòð ïðèêëåèâàëè ê ñåðåäèíå îáðàçöà êëååì ÁÔ-2, à çàòåì äëÿ ëó÷øåãî òåïëîâîãî êîíòàêòà ñìà÷èâàëè ìàñëîì ÃÊÆ. Òî÷íîñòü èçìåðåíèÿ ñðåäíåé òåìïåðàòóðû ñîñòàâèëà 10−3 Ê íèæå 4,2 Ê è 10−2 Ê ïðè òåìïåðàòóðàõ 6–10 Ê. Îïèñàííóþ ñõåìó ïðèìåíÿëè äëÿ èçìåðåíèé çàâèñèìîñòåé Ðèñ. 1. Ñõåìà äëÿ èçìåðåíèÿ òåðìîýäñ: 1 — îáðàçåö; 2 — òåðìîïàðà ÇËÆ; 3 — õîëîäîïðîâîä; 4 — ïëàòè- íîâûå ââîäû; 5 — ïëàòèíîâûå êàïèëëÿðû äëÿ ñâåðõ- ïðîâîäÿùèõ ïðîâîäîâ; 6 — âàêóóìíûé êîíòåéíåð; 7 — óãîëüíûé òåðìîìåòð ñîïðîòèâëåíèÿ; 8 — ÷óâñòâè- òåëüíûé ýëåìåíò ïðèáîðà ÑÊÈÌÏ; H1 , H2 — íàãðå- âàòåëè. Îñîáåííîñòè òåðìîýäñ ñïëàâîâ Mo–Re, Mo–Re–Nb è ýëåêòðîííî-òîïîëîãè÷åñêèé ïåðåõîä Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2002, ò. 28, ¹ 6 571 òåðìîýäñ îò êîíöåíòðàöèè â èíòåðâàëå òåìïåðàòóð 0–10 Ê. Èçìåðåíèÿ òåìïåðàòóðíîé çàâèñèìîñòè òåðìîýäñ â øèðîêîì èíòåðâàëå òåìïåðàòóð (4,2– 300 Ê) ïðîâîäèëè äèôôåðåíöèàëüíûì ìåòîäîì. Ðàçíîñòü àáñîëþòíûõ çíà÷åíèé òåðìîýäñ äâóõ îá- ðàçöîâ α1 − α2 , îäèí èç êîòîðûõ áûë èññëåäóå- ìûì, äðóãîé èìåë ìàëîå çíà÷åíèå òåðìîýäñ 0,038⋅10−7 Â/Ê2 ïðè íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ, èçìå- ðÿëè ñ èñïîëüçîâàíèåì âàêóóìíîãî êîíòåéíåðà 6 (ðèñ. 1) ïðè íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ è îáû÷íîãî ïîòåíöèîìåòðè÷åñêîãî ìåòîäà â îáëàñòè òåìïåðà- òóð âûøå 77 Ê. Ñõåìà ìîíòàæà îáðàçöîâ ïðèâåäå- íà íà ðèñ. 2. Îáðàçöû 1, 2 ïðèáëèçèòåëüíî ðàâíûõ ðàçìå- ðîâ 2×2×30 ìì ïðèêëåèâàëè âåðõíèìè êîíöàìè ê ìåäíîé ïîäñòàâêå 3, ñîåäèíåííîé ñ õîëîäîïðîâî- äîì 4. Òåïëîâîé êîíòàêò îñòàëüíîé ÷àñòè îáðàç- öîâ äîñòèãàëñÿ ñìà÷èâàíèåì ïëîùàäè ñîïðèêîñ- íîâåíèÿ ìàñëîì ÃÊÆ. Îáðàçöû áûëè ýëåêòðè÷åñêè èçîëèðîâàíû êàê ìåæäó ñîáîé, òàê è îò ìåäíîé ïîäñòàâêè 3. Ýëåêò- ðè÷åñêèå êîíòàêòû ñîçäàâàëè, ïðèâàðèâàÿ ê îá- ðàçöàì êîíñòàíòàíîâûå ïðîâîäà, ê êîòîðûì çàòåì ïðèïàèâàëè ïðîâîäà â âèäå ñêëååííûõ äðóã ñ äðóãîì ÷åðåç ïàïèðîñíóþ áóìàãó ñâèíöîâûõ ëåí- òî÷åê 7 øèðèíîé 1 ìì è òîëùèíîé 0,05 ìì. Ê ñâèíöîâûì ëåíòàì ïðèïàèâàëè ñâåðõïðîâîäÿùèå ïðîâîäà 9 èç Nb–Zr, êîòîðûå âûâîäèëè èç âà- êóóìíîãî êîíòåéíåðà â ãåëèåâóþ âàííó ÷åðåç ïëà- òèíîâûå êàïèëëÿðû, âïàÿííûå ÷åðåç ñòåêëî, è ïîäâîäèëè ê ÷óâñòâèòåëüíîìó ýëåìåíòó ïðèáî- ðà ÑÊÈÌÏ. Ìåñòà ñïàÿ ïðîâîäîâ è ëåíò áûëè òåðìîñòàòèðîâàíû è èìåëè òåìïåðàòóðó 4,2 Ê. Âíèçó îáðàçöû ñîåäèíÿëè ìåæäó ñîáîé òàêîé æå ñâèíöîâîé ëåíòîé. Âáëèçè ìåñò ïðèâàðêè êîí- ñòàíòàíîâûõ ïðîâîäîâ ìîíòèðîâàëè óãîëüíûå òåð- ìîìåòðû èëè ñïàè òåðìîïàð ìåäü–êîíñòàíòàí. Òàêîé ìîíòàæ ïîçâîëÿë ñîçäàâàòü íà îáîèõ îáðàç- öàõ ðàâíûå ãðàäèåíòû òåìïåðàòóð, âîçíèêàþùåå ïðè ýòîì íàïðÿæåíèå áûëî ïðîïîðöèîíàëüíî ðàç- íèöå àáñîëþòíûõ çíà÷åíèé òåðìîýäñ α1 − α2 . Íà- ëè÷èå «íîðìàëüíûõ» ïðîâîäîâ âûøå 7 Ê íå âíî- ñèëî ïàðàçèòíîé ýäñ, òàê êàê èç-çà õîðîøåãî òåïëîâîãî êîíòàêòà ñâèíöîâûå ëåíòî÷êè èìåëè îäè- íàêîâóþ ëîêàëüíóþ òåìïåðàòóðó ïî âñåé äëèíå. Ýòî êîíòðîëèðîâàëè ïî îòñóòñòâèþ ñêà÷êîâ íà- ïðÿæåíèÿ ïðè ïåðåõîäå ñâèíöà â íîðìàëüíîå ñî- ñòîÿíèå âûøå 7 Ê.  èíòåðâàëå òåìïåðàòóð 4,2–77 Ê èçìåðåíèÿ ïðîâîäèëè â ãåëèåâîì êðèîñòàòå ñ èñïîëüçîâàíè- åì ÑÊÈÌÏ. Ñðåäíþþ òåìïåðàòóðó îáðàçöîâ è ∆T èçìåðÿëè äâóìÿ óãîëüíûìè òåðìîìåòðàìè ñî- ïðîòèâëåíèÿ. Ñ ïîÿâëåíèåì íîðìàëüíîãî ñîïðî- òèâëåíèÿ ïðîâîäîâ âûøå 7 Ê ÷óâñòâèòåëüíîñòü èçìåðèòåëüíîé ñõåìû ïàäàëà. Ïîýòîìó ãðàäèåíò òåìïåðàòóðû ïîñòåïåííî óâåëè÷èâàëñÿ è â èíòåð- âàëå îò 30 äî 77 Ê ñîñòàâèë 1–6 Ê.  èíòåðâàëå òåìïåðàòóð 77–300 Ê èçìåðåíèÿ ïðîâîäèëè â êðèîñòàòå ñ æèäêèì àçîòîì, à ðàç- íîñòíîå íàïðÿæåíèå íà îáðàçöàõ îïðåäåëÿëè îáû÷íûì ïîòåíöèîìåòðè÷åñêèì ìåòîäîì ñ ÷óâñò- âèòåëüíîñòüþ 10–8 Â. Ñðåäíþþ òåìïåðàòóðó îá- ðàçöîâ èçìåðÿëè óãîëüíûìè òåðìîìåòðàìè ñîïðî- òèâëåíèÿ, à ãðàäèåíò òåìïåðàòóðû âäîëü îáðàçöîâ — ìåäü-êîíñòàíòàíîâîé òåðìîïàðîé. 3. Ðåçóëüòàòû èçìåðåíèé  ðàáîòå èññëåäîâàíû òåìïåðàòóðíàÿ è êîíöåíò- ðàöèîííàÿ çàâèñèìîñòè òåðìîýäñ Ìî, åãî äâîéíûõ Mo1−xRex è òðîéíûõ Mo1−x−yRexNby ñïëàâîâ. Èí- äåêñû õ, ó îçíà÷àþò ïåðåìåííûå êîíöåíòðà- öèè Re è Nb ñîîòâåòñòâåííî. Îáðàçöû äëèíîé äî 30 ìì áûëè äîñòàòî÷íî îäíîðîäíûìè, ÷òî êîíòðî- ëèðîâàëîñü ïî øèðèíå ñâåðõïðîâîäÿùåãî ïåðåõî- äà, êîòîðàÿ ñîñòàâëÿëà ≈ 0,1 Ê. Íà ðèñ. 3 ïðåä- ñòàâëåíû ðåçóëüòàòû èçìåðåíèé òåìïåðàòóðíîé Ðèñ. 2. Ñõåìà ìîíòàæà îáðàçöîâ ïðè èçìåðåíèè òåìïå- ðàòóðíîé çàâèñèìîñòè òåðìîýäñ â øèðîêîì èíòåðâàëå òåì- ïåðàòóð: 1, 2 — îáðàçöû; 3 — ìåäíàÿ ïîäñòàâêà; 4 — õîëîäîïðîâîä; 5 — òåðìîìåòðû ñîïðîòèâëåíèÿ; 6 — òåð- ìîïàðà; 7 — ñâèíöîâûå ëåíòû; 8 — êîëîäêà äëÿ ñòà- áèëèçàöèè òåìïåðàòóðû; 9 — ñâåðõïðîâîäÿùèå ïðîâî- äà; 10 — âàêóóìíûé êîíòåéíåð; H1 , H2 — íàãðåâàòåëè. Ò. À. Èãíàòüåâà, À. Í. Âåëèêîäíûé 572 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2002, ò. 28, ¹ 6 çàâèñèìîñòè òåðìîýäñ α/T ñïëàâîâ Mo1−xRex â èíòåðâàëå òåìïåðàòóð 0–10 Ê. Ñå÷åíèå ãðàôèêîâ ïðè Ò = ñînst äàåò àáñîëþòíîå çíà÷åíèå α/T, ñî- îòâåòñòâóþùåå äèôôóçíîé ÷àñòè òåðìîýäñ äëÿ ñïëàâîâ ðàçëè÷íûõ êîíöåíòðàöèé. Ïðè ôèêñèðî- âàííîé êîíöåíòðàöèè óãîë íàêëîíà çàâèñèìîñòè α/T îò T2 îïðåäåëÿåò ýôôåêòû, ñâÿçàííûå ñ ôî- íîííûì óâëå÷åíèåì. Èç ïðèâåäåííûõ äàííûõ âèäíî, ÷òî äèôôóç- íàÿ ÷àñòü òåðìîýäñ èçìåíÿåòñÿ ïîä äåéñòâèåì ïðè- ìåñè â ≈ 5 ðàç, â òî âðåìÿ êàê â ðåçóëüòàòå ôîíîííîãî óâëå÷åíèÿ α/T èçìåíÿåòñÿ íå áîëåå ÷åì íà 15%. Íåëüçÿ, îäíàêî, íå çàìåòèòü îñîáåí- íîñòè õîäà çàâèñèìîñòè α/T îò T2 â èíòåðâàëå òåìïåðàòóð 0–10 Ê. Óãîë íàêëîíà äëÿ îáðàçöîâ ðàçëè÷íîãî ñîñòàâà äâàæäû èçìåíÿåò çíàê. Äðó- ãèìè ñëîâàìè, êîýôôèöèåíò  ïðè T3 â ôîðìóëå Ðèñ. 3. Çàâèñèìîñòè α/T îò T2 äëÿ ñïëàâîâ Mo1−xRex ïðè ðàçëè÷íûõ êîíöåíòðàöèÿõ ïðèìåñè Re. Îñîáåííîñòè òåðìîýäñ ñïëàâîâ Mo–Re, Mo–Re–Nb è ýëåêòðîííî-òîïîëîãè÷åñêèé ïåðåõîä Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2002, ò. 28, ¹ 6 573 (1) êàê ôóíêöèÿ êîíöåíòðàöèè ïðèìåñè èìååò îñîáåííîñòü. Ýòî ìîæåò áûòü ñâÿçàíî ñ îñîáåííîñ- òÿìè âçàèìîäåéñòâèÿ ýëåêòðîíîâ ñ ôîíîíàìè ïðè ýëåêòðîííî-òîïîëîãè÷åñêîì ïåðåõîäå â ñïëàâàõ. Áîëåå ïîäðîáíî îíè áóäóò ðàññìîòðåíû â îòäåëü- íîì ñîîáùåíèè.  äàííîé ðàáîòå ìû îñòàíîâèìñÿ òîëüêî íà îñîáåííîñòÿõ äèôôóçíîé ÷àñòè òåð- ìîýäñ α(C)/T, ñ÷èòàÿ, ÷òî èçìåíåíèÿ âñëåäñò- âèå ôîíîííîãî óâëå÷åíèÿ â èíòåðâàëå òåìïåðàòóð 0–10 Ê íåçíà÷èòåëüíû ïî cðàâíåíèþ ñ èçìåíåíèÿ- ìè òåðìîýäñ ïîä äåéñòâèåì ïðèìåñåé. Íà ðèñ. 4 ïðèâåäåíû ðåçóëüòàòû èçìåðåíèé çàâèñèìîñòåé α/T îò T2 ïðè ðàçëè÷íûõ êîíöåíòðàöèÿõ ïðèìåñè Re è α(C)/T ïðè òåìïåðàòóðå 10 Ê äëÿ ñïëàâîâ Mo1−xRex â îäíîì è òîì æå ìàñøòàáå. Èç ãðàôèêîâ âèäíî, ÷òî â ýòîì èíòåðâàëå òåì- ïåðàòóð ôîíîííîå óâëå÷åíèå â òåðìîýäñ ïðå- íåáðåæèìî ìàëî ïî ñðàâíåíèþ ñ «ãèãàíòñêèìè» èçìåíåíèÿìè äèôôóçíîé ÷àñòè òåðìîýäñ â çàâèñè- ìîñòè îò êîíöåíòðàöèè. Äèôôóçíàÿ ÷àñòü òåðìîýäñ α(C)/T ïðîïîðöèîíàëüíà ïðîèçâîäíîé ∂ν(E)/∂E [7] è, êàê âèäíî íà ðèñ. 4,á, èìååò ìàêñè- ìóì. Çíà÷åíèå òåðìîýäñ α/T óâåëè÷èâàåòñÿ îò 0,4⋅10−7 Â/Ê2 äëÿ ÷èñòîãî Ìî äî 1,8⋅10−7 Â/Ê2 â ìàêñèìóìå äëÿ Mo0,9Re0,1 . Àíàëîãè÷íûå çàâè- ñèìîñòè áûëè ïîëó÷åíû äëÿ òðîéíûõ ñèñòåì Mo1−x−yRexNby è ïðèâåäåíû íà ðèñ. 5. Áûëè èñ- ñëåäîâàíû òðîéíûå ñèñòåìû, ïðèãîòîâëåííûå íà îñíîâå äâîéíûõ ñèñòåì ñ ôèêñèðîâàííîé êîíöåíò- ðàöèåé ïðèìåñè Re (õ) è ïåðåìåííîé Nb (y). Êîí- öåíòðàöèþ Re âûáèðàëè òàê, ÷òîáû ïåðåéòè çà àíîìàëèþ (ýêñòðåìóì) è, âàðüèðóÿ êîíöåíòðàöèþ ïðèìåñè Nb, âåðíóòüñÿ ê ýëåêòðîííîé êîíöåíòðà- öèè ÷èñòîãî Ìî è ïðîéòè àíîìàëèþ â îáðàòíîì íàïðàâëåíèè.  èññëåäóåìûõ ñïëàâàõ x ≈ 17 àò.% äëÿ îäíîé ñèñòåìû è ≈ 29 àò.% äëÿ äðóãîé. Ñî- ñòàâ ñïëàâà ðàññ÷èòûâàëè ñ ó÷åòîì âàëåíòíîñòè ïðèìåñè îòíîñèòåëüíî ÷èñòîãî Ìî. Èç ïðåäûäó- ùåé ðàáîòû [13] ñëåäóåò, ÷òî ýôôåêòèâíîñòü ïðè- ìåñåé Re è Nb ðàâíû ïî âåëè÷èíå è ïðîòèâîïîëîæíû ïî çíàêó. Ïðè ýòîì ýôôåêòèâíîñòü ïðèìåñè îïðå- äåëÿëàñü èçìåíåíèåì ýëåêòðîííîé êîíöåíòðàöèè ñïëàâà ïðè åå äîáàâëåíèè: ∆n [ýëåêòðîí /àòîì] = = ∆Z/100 [%] Σ i Ci [%], ãäå Ñi — àòîìíàÿ êîí- öåíòðàöèÿ i-é ïðèìåñè, ∆Z — ðàçíîñòü âàëåíòíîñ- òåé ïðèìåñè è ÷èñòîãî Ìî, n — ýëåêòðîííàÿ êîíöåíòðàöèÿ. Äëÿ òðîéíûõ ñèñòåì ðåçóëüòàòû ïðèâåäåíû â çàâèñèìîñòè îò ýôôåêòèâíûõ êîíöåíòðàöèé Ceff = CRe + CNb , ðàññ÷èòàííûõ ñ ó÷åòîì ∆n [13]. Íà çàâèñèìîñòè α(C)/T ïðè 10 Ê äëÿ òðîéíûõ ñèñòåì, êîòîðàÿ ñîñòîèò èç äâóõ ó÷àñòêîâ (äâà ðàçëè÷íûõ çíà÷åíèÿ õ), ñîñòàâëÿþùèõ åäèíóþ êðèâóþ, âèäíî, ÷òî ýêñòðåìóì íåìíîãî ñìåùåí ïî ñðàâíåíèþ ñ äâîéíûìè ñèñòåìàìè â ñòîðîíó áîëü- øèõ êîíöåíòðàöèé è èìååò ìåíüøåå ÷èñëåííîå çíà÷åíèå â ýêñòðåìàëüíîé òî÷êå. Ðèñ. 4. Çàâèñèìîñòè α/T îò T2 (à) è çàâèñèìîñòü α/T îò C ïðè 10 Ê (á) äëÿ ñïëàâîâ Mo1−xRex . Ò. À. Èãíàòüåâà, À. Í. Âåëèêîäíûé 574 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2002, ò. 28, ¹ 6 Ðåçóëüòàò ñðàâíåíèÿ òåðìîýäñ äâîéíûõ è òðîé- íûõ ñèñòåì ïðèâåäåí íà ðèñ. 6. Êàê âèäíî, âåëè- ÷èíû òåðìîýäñ â ýêñòðåìóìå äëÿ äâîéíûõ è òðîé- íûõ ñèñòåì îòëè÷àþòñÿ â 1,5 ðàçà. Íà ðèñ. 7 â ëîãàðèôìè÷åñêîì ìàñøòàáå ïðåäñòàâ- ëåíû òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîñòè α/T äëÿ îáðàç- öîâ ñ ýëåêòðîííîé êîíöåíòðàöèåé n ≈ 6,098 ýëåêò- ðîí/àòîì äëÿ Ìî–Re è n ≈ 6,122 ýëåêòðîí/àòîì äëÿ Mo–Re–Nb â èíòåðâàëå òåìïåðàòóð 4,2– 300 Ê. Èçìåðåíèÿ ïðîâîäèëè äèôôåðåíöèàëüíûì ìåòîäîì.  îáîèõ ñëó÷àÿõ ðàçíîñòü àáñîëþòíûõ çíà÷åíèé òåðìîýäñ α1 − α2 èçìåðÿëè îòíîñèòåëü- íî îäíîãî è òîãî æå îáðàçöà Ìî79,5Re20,5 , èìåþ- ùåãî ïðè íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ çíà÷åíèå òåðìîýäñ áëèçêîå ê íóëþ. Èç òåìïåðàòóðíûõ çàâèñèìîñòåé òåðìîýäñ äëÿ äâîéíûõ è òðîéíûõ ñèñòåì, èçìå- ðåííûõ â ýêñòðåìàëüíîé òî÷êå â øèðîêîì èíòåð- âàëå òåìïåðàòóð, ìîæíî ïîëó÷èòü èíôîðìàöèþ î âëèÿíèè íà àíîìàëèþ ïðèìåñåé è òåìïåðàòóðû. Êðîìå òîãî, ìîæíî ýêñïåðèìåíòàëüíî íàéòè çíà- ÷åíèÿ ïàðàìåòðîâ çàòóõàíèÿ Γ1 è Γ2 äëÿ äàííûõ îáðàçöîâ è îïðåäåëèòü ñîîòâåòñòâåííî ∂Γ/∂C. Íà ðèñ. 7 âèäíî, ÷òî õàðàêòåð çàâèñèìîñòåé â îáîèõ ñëó÷àÿõ îäèíàêîâ. Òåðìîýäñ íåçíà÷èòåëüíî èçìå- íÿåòñÿ äî òåìïåðàòóðû 30 Ê äëÿ Ìî–Re è äî 40 Ê äëÿ Mo–Re–Nb è ðåçêî èçìåíÿåòñÿ ïðè äàëüíåé- øåì óâåëè÷åíèè òåìïåðàòóðû. Ýòî ñâÿçàíî ñ íà- ëè÷èåì äâóõ ðàçëè÷íûõ ìåõàíèçìîâ ðàññåÿíèÿ: ïðèìåñíîãî è ôîíîííîãî [8,21]. Ïðîöåññû ðàññåÿ- Ðèñ. 6. Êîíöåíòðàöèîííûå çàâèñèìîñòè òåðìîýäñ Mo1−xRex è Mo1−x−yRexNby . Ðèñ. 5. Çàâèñèìîñòè α/T îò T2 (à) è çàâèñèìîñòü α/T îò Ceff ïðè 10 Ê (á) äëÿ ñïëàâîâ Mo1−x−yRexNby . Êîí- öåíòðàöèè Ceff ðàññ÷èòàíû ñ ó÷åòîì âàëåíòíîñòè ïðèìåñåé [13]. Îñîáåííîñòè òåðìîýäñ ñïëàâîâ Mo–Re, Mo–Re–Nb è ýëåêòðîííî-òîïîëîãè÷åñêèé ïåðåõîä Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2002, ò. 28, ¹ 6 575 íèÿ íà ïðèìåñÿõ ïðîÿâëÿþòñÿ â áîëüøåé ñòåïåíè ïðè íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ. Ýòè ìåõàíèçìû ñòàíî- âÿòñÿ ñðàâíèìûìè â îáëàñòè ðåçêîãî èçìåíåíèÿ òåìïåðàòóðíîãî õîäà. Ïîýòîìó çíà÷åíèå òåìïåðà- òóðû â ýòîé òî÷êå ñîîòâåòñòâóåò çíà÷åíèþ Γ ïðè- ìåñíîãî ìåõàíèçìà ðàññåÿíèÿ è ñîñòàâëÿåò 30 Ê äëÿ Ìî–Re è 40 Ê äëÿ Mo–Re–Nb. Ñîîòâåòñòâåí- íî äëÿ äâîéíûõ ñïëàâîâ ∂Γ/∂C = 3,05 K/àò.%. Îòíîøåíèå àíîìàëüíûõ çíà÷åíèé òåðìîýäñ äëÿ äâîéíûõ è òðîéíûõ ñèñòåì αMo−Re /αMo−Re−Nb ≈ ≈ √Γ2/Γ1 [8], ãäå Γ ≈ 1/τ — ïàðàìåòð çàòóõàíèÿ, ñâÿçàííûé ñ ðàññåÿíèåì ýëåêòðîíîâ íà ïðèìåñÿõ, τ — âðåìÿ æèçíè, îò êîòîðîãî çàâèñÿò òàêæå îñòàòî÷íîå ñîïðîòèâëåíèå r = R4,2/(Rc − R4,2) è óäåëüíîå ñîïðîòèâëåíèå ρ. Ýòè âåëè÷èíû, èçìå- ðåííûå äëÿ èññëåäóåìûõ îáðàçöîâ íåçàâèñèìûì îáðàçîì, ïðèâåäåíû â òàáë. 1. Òàáëèöà 1 Ñèñòåìà α/T, 10−7 Â/Ê2 ρ , 10−6 Oì⋅ñì R4,2 Rc − R4,2 Γ, Ê Ìo0,9ÁRÇ¿ÌoÇ¿/Ê0,9 Re0,1 1,66 3,01 0,36 30 Ìo 0,78ÁÆ#Ç¿ÌoÇ¿>Ʈ Re 0,17 Nb 0,05 1,2 6,09 0,74 40 Äëÿ Ìî–Re ñ n ≈ 6,098 ýëåêòðîí/àòîì è äëÿ Mo–Re–Nb ñ n ≈ 6,122 ýëåêòðîí/àòîì îòíîøåíèå α1/α2 = 1,38 è ïðîïîðöèîíàëüíî îòíîøåíèþ √Γ2/Γ1 = 1,15. Ñ äðóãîé ñòîðîíû, Γ ïðîïîðöèî- íàëüíî îñòàòî÷íîìó ñîïðîòèâëåíèþ r = R4,2/(Rc − − R4,2) è óäåëüíîìó ñîïðîòèâëåíèþ ρ, èçìåðåí- íûì íåçàâèñèìûì îáðàçîì. Èõ îòíîøåíèÿ ñîñòàâ- ëÿþò √r2/r1 = 1,43 è √ρ2/ρ1 = 1,4. 4. Êîëè÷åñòâåííûå õàðàêòåðèñòèêè ýëåêòðîííî-òîïîëîãè÷åñêèõ ïåðåõîäîâ Ñîãëàñíî òåîðèè [7,8], ýëåêòðîííî-òîïîëîãè- ÷åñêèé ïåðåõîä ïðîÿâëÿåòñÿ êàê ýêñòðåìóì äèô- ôóçíîé ÷àñòè òåðìîýäñ ïðè èçìåíåíèè ýíåðãèè Ôåðìè ïîä äåéñòâèåì ïðèìåñè è äîñòèæåíèè óñ- ëîâèÿ EF = Ec. Êàê âèäíî íà ðèñ 6, äëÿ äâîéíûõ Mo1−xRex è òðîéíûõ Mo1−x−yRexNby ñèñòåì ýêñ- òðåìóì íà çàâèñèìîñòè α(C)/T íàáëþäàåòñÿ ïðè îäíîé è òîé æå ýëåêòðîííîé êîíöåíòðàöèè, ò.å. EF ýòèõ ñèñòåì ïåðåñåêàþò îäíó è òó æå êðèòè÷åñ- êóþ òî÷êó ýëåêòðîííîãî ñïåêòðà. Ñîãëàñíî òåîðå- òè÷åñêèì ðàñ÷åòàì çîííîé ñòðóêòóðû ÷èñòîãî Ìî [22], âäîëü íàïðàâëåíèÿ NH âûøå ýíåðãèè Ôåðìè EF 0 èìååòñÿ íåçàïîëíåííàÿ çîíà, ýíåðãèÿ äíà êîòîðîé Ec . Òîãäà ïðè óâåëè÷åíèè EF ïîä äåéñòâèåì ïðèìåñè Rå è ïðè ïåðåñå÷åíèè Ec ïîÿâ- ëÿåòñÿ íîâàÿ ïîëîñòü ïîâåðõíîñòè Ôåðìè ïðè êîíöåíòðàöèè Cc . Åñëè ê äâîéíîé ñèñòåìå ñ êîí- öåíòðàöèåé CRe ≥ Cc äîáàâèòü ïðèìåñü Nb, òî ïðè óìåíüøåíèè EF ïîä äåéñòâèåì ýòîé ïðèìåñè ïðî- èçîéäåò èñ÷åçíîâåíèå âîçíèêøåé ïîëîñòè ïðè òîé æå Cc eff . Òàêèì îáðàçîì, èñïîëüçóÿ ïðèìåñè ïðîòèâîïî- ëîæíûõ âàëåíòíîñòåé ìîæíî íàáëþäàòü äâà ïðî- òèâîïîëîæíûõ ýëåêòðîííûõ ïåðåõîäà, ñîîòâåòñò- âóþùèõ îäíîé è òîé æå êðèòè÷åñêîé òî÷êå ýëåêòðîííîãî ñïåêòðà. Òàêèå ðåçóëüòàòû îòðàæà- þò ýëåêòðîííóþ ïðèðîäó íàáëþäàåìûõ íàìè àíî- ìàëèé. Èñïîëüçóÿ òåîðèþ [17], ìîæíî ïðîâåñòè êîëè- ÷åñòâåííîå ñðàâíåíèå òåîðèè ñ ýêñïåðèìåíòîì è íàéòè ÷èñëåííûå çíà÷åíèÿ ïàðàìåòðîâ ÝÒÏ.  ñîîòâåòñòâèè ñ ôîðìóëîé â ðàáîòå [18] äèôôóç- íóþ ÷àñòü òåðìîýäñ α(Ñ)/T ñ ó÷åòîì àíîìàëüíîé ÷àñòè, ñâÿçàííîé ñ ÝÒÏ, ìîæíî ïðåäñòàâèòü â âèäå äâóõ ñëàãàåìûõ: α(C) T = α0(C) T + δα(C) T , ãäå α0(C) T = A1 + A2(C − C0) + A3(C − C0)2; δα(C) T = A4 √T ∫ −∞ ∞ Υ ch−2 Υ 2      A5 T (C − Cc) + Υ + +         A5 T (C − Cc) + Υ    2 +      Γ∗(C − C0) 2T      2      1/2      1/2 dΥ; A5 = ∂(EF − Ec)/∂C , Γ∗ = ∂Γ/∂n , A4 √T = A4 ∗ , (2) Ðèñ. 7. Òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîñòè α/T äëÿ ñïëàâîâ Ìo0,9Re0,1 è Mo0,78Re0,17Nb0,05 â èíòåðâàëå òåìïåðà- òóð 0–300 Ê. Ò. À. Èãíàòüåâà, À. Í. Âåëèêîäíûé 576 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2002, ò. 28, ¹ 6 n — ýëåêòðîííàÿ êîíöåíòðàöèÿ. Ïåðâîå ñëàãàåìîå ñîîòâåòñòâóåò èçìåíåíèþ òåðìîýäñ Ìî ïîä äåéñòâèåì ïðèìåñè, èñêëþ÷àÿ òîïîëîãè÷åñêóþ äîáàâêó, è ïðåäñòàâëåíî â âèäå ðàçëîæåíèÿ â ðÿä ïî (C − C0), ãäå C0 — ýëåê- òðîííàÿ êîíöåíòðàöèÿ ÷èñòîãî Ìî. Âòîðîå ñëàãàå- ìîå îïèñûâàåò àíîìàëüíóþ ñîñòàâëÿþùóþ òåðìî- ýäñ, ñâÿçàííóþ ñ ÝÒÏ â ñïëàâàõ. Èç êîëè÷åñòâåííîãî ñðàâíåíèÿ òåîðèè ñ ýêñïå- ðèìåíòàëüíûìè äàííûìè ïî òåðìîýäñ, ïðîâåäåí- íîãî ìåòîäîì íàèìåíüøèõ êâàäðàòîâ, ïîëó÷åíû çíà÷åíèÿ ïàðàìåòðîâ, âõîäÿùèõ â âûðàæåíèå (2). Ïðè ðàñ÷åòàõ èñïîëüçîâàëè ÷èñëåííîå çíà÷åíèå ïàðàìåòðà Γ, ïðèâåäåííîå â òàáë. 1. Îñòàëüíûå ïàðàìåòðû áûëè îïðåäåëåíû êàê ïîäãîíî÷íûå (ñì. òàáë. 2). Ãðàôè÷åñêè ðåçóëüòàòû ñðàâíåíèÿ òåîðèè ñ ýêñïåðèìåíòîì, ñîîòâåòñòâóþùèå ïîëó÷åííûì ïàðàìåòðàì äëÿ çàâèñèìîñòåé (2) äëÿ ñïëàâîâ Mo–Re è Mo–Re–Nb, ïðèâåäåíû íà ðèñ. 8. 5. Îáñóæäåíèå ðåçóëüòàòîâ Ñîïîñòàâèì ïîëó÷åííûå íàìè ðåçóëüòàòû ñ èìåþùèìèñÿ â ëèòåðàòóðå. Íà ðèñ. 9 ïðèâåäåíû ðåçóëüòàòû ðàáîòû [13]. Ïðè èçìåðåíèÿõ òåðìîýäñ α(Ñ)/T (ðèñ. 8) è ïðè èññëåäîâàíèè ÝÒÏ ïî ∂Tc(P,C)/∂P (ðèñ. 9) îòíî- øåíèå àíîìàëèé äâîéíûõ è òðîéíûõ ñèñòåì â ýêñòðåìóìå ñðàâíèìû ïî âåëè÷èíå. Âèäíî, ÷òî ýêñïåðèìåíòàëüíûå è òåîðåòè÷åñêèå ðåçóëüòàòû ñîãëàñóþòñÿ íå òîëüêî êà÷åñòâåííî íî è êîëè÷åñò- âåííî. Ýòî åùå ðàç ïîäòâåðæäàåò åäèíóþ ïðèðîäó íàáëþäàåìûõ àíîìàëèé â íîðìàëüíîì è ñâåðõ- ïðîâîäÿùåì ñîñòîÿíèÿõ. Èñïîëüçóÿ çíà÷åíèÿ ïàðàìåòðîâ A5 è Cc = = 6,1 ýëåêòðîí/àòîì äëÿ äâîéíûõ è òðîéíûõ ñèñ- òåì èç òàáë. 2, ìîæíî ïîëó÷èòü âåëè÷èíó çàçîðà Ec − EF 0 äëÿ ÷èñòîãî Ìî: Ec − EF 0 = (Cc − C0) × × ∂ (Ec − EF 0 )/∂C (ñì. òàáë. 3). Ñîãëàñíî òåîðèè Ìàêàðîâà, Áàðüÿõòàðà [3,17], ïàðàìåòðû àíîìàëüíîé ÷àñòè òåðìîýäñ α(Ñ)/T (A5 = ∂(EF − Ec)/∂C; Cc ) — ýòî òå æå ïàðàìåòðû ÝÒÏ, êîòîðûå îïðåäåëÿþò àíîìàëüíóþ ÷àñòü ∂Tc(P,C)/∂P. Çíà÷åíèÿ ýòèõ ïàðàìåòðîâ íàõîäÿò- ñÿ â ñîîòâåòñòâèè ñ ðåçóëüòàòàìè ðàáîòû [13]. Óñëîâèÿ ïðîâåäåíèÿ ýêñïåðèìåíòà ïðè èçó÷å- íèè òåðìîýäñ — íèçêèå òåìïåðàòóðû, áîëüøèå êîíöåíòðàöèè ïðèìåñè — ïîçâîëÿþò îäèíàêîâî òðàêòîâàòü ïàðàìåòð Γ äëÿ ñâåðõïðîâîäíèêîâ è íîðìàëüíûõ ìåòàëëîâ. Äëÿ ñâåðõïðîâîäíèêîâ ïðè èññëåäóåìûõ êîíöåíòðàöèÿõ ùåëü ñòàíîâèòñÿ èçîòðîïíîé è ïàðàìåòð çàòóõàíèÿ Γ îïðåäåëÿåòñÿ ëèøü ïðèìåñíûì ðàññåÿíèåì [23]. Äëÿ çàâèñè- Òàáëèöà 2 Ñèñòåìà A1 , A2 , A3 , A4 ∗ , A5 , Cc , Â/Ê2 Â/Ê2⋅(ýëåêòðîí/àòîì) Â/Ê2⋅(ýëåêòðîí/àòîì)2 Â/Ê2 K/(ýëåêòðîí/àòîì) ýëåêòðîí/àòîì Mo1−xRex 4,79 –7,94 –177,46 14,3 1993,6 6,1004 Mo 1−x−y Re x Nb y 5,27 –58,8 24,9 13,69 1702,4 6,1077 Ðèñ. 8. Çàâèñèìîñòè α/T îò n äëÿ Mo1−xRex (à) è Mo1−x−yRexNby (á) ïðè 10 Ê. Ñïëîøíàÿ ëèíèÿ ñîîòâåò- ñòâóåò àíîìàëüíîé ÷àñòè òåðìîýäñ δα(C)/T, ïóíêòèð — òåðìîýäñ áåç ó÷åòà ÝÒÏ α0(C)/T (ôîðìóëà (2)). Òàáëèöà 3 Ñèñòåìà E c − E F 0 , ý Mo1−xRex 0,02 Mo 1−x−y Re x Nb y 0,017 Îñîáåííîñòè òåðìîýäñ ñïëàâîâ Mo–Re, Mo–Re–Nb è ýëåêòðîííî-òîïîëîãè÷åñêèé ïåðåõîä Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2002, ò. 28, ¹ 6 577 ìîñòè α(C)/T ñóùåñòâåííî, ÷òî ïðè íèçêèõ òåìïå- ðàòóðàõ ôîíîííîå óâëå÷åíèå ìàëî è îïðåäåëÿþ- ùèì òàêæå ÿâëÿåòñÿ ïðèìåñíîå ðàññåÿíèå [8,21]. Ïîýòîìó â äàííîì ñëó÷àå Γ îäíî è òî æå äëÿ ñâåðõïðîâîäÿùåãî è äëÿ «íîðìàëüíîãî» ñîñòîÿ- íèé ñïëàâîâ. Òîãäà çíà÷åíèÿ ïàðàìåòðîâ Γ, îïðå- äåëåííûå èç ýêñïåðèìåíòà, ìîæíî èñïîëüçîâàòü êàê çàäàííûå âåëè÷èíû ïðè ñðàâíåíèè òåîðèè ñ ýêñïåðèìåíòîì â îáîèõ ñëó÷àÿõ. Ñóùåñòâåííûì ðåçóëüòàòîì ÿâëÿåòñÿ ðàçäåëå- íèå ïëàâíîé è àíîìàëüíîé ÷àñòåé òåðìîýäñ. Ëó÷- øåå ñîîòâåòñòâèå ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ òåî- ðåòè÷åñêîìó ðàñ÷åòó ïîëó÷àåòñÿ, êîãäà ïëàâíàÿ ñîñòàâëÿþùàÿ íåëèíåéíà (ðèñ. 8). Êðîìå òîãî, âäàëè îò îñîáåííîñòè îíà ìåíÿåò çíàê. Ìîæíî ïðåäïîëîæèòü, ÷òî ýòî ñâÿçàíî ñ èçìåíåíèåì ïàð- öèàëüíûõ âêëàäîâ â òåðìîýäñ ýëåêòðîííûõ è äû- ðî÷íûõ ïîëîñòåé ïîâåðõíîñòè Ôåðìè èëè æå ñ áëèçîñòüþ âåðøèíû çîíû ê óðîâíþ Ôåðìè. Ðàññìîòðèì òåìïåðàòóðíûå çàâèñèìîñòè íà ðèñ. 7. Ìîæíî âûäåëèòü ïî êðàéíåé ìåðå äâå îáëàñòè âëèÿíèÿ ïðîöåññîâ ðàññåÿíèÿ íà àíîìà- ëèþ òåðìîýäñ: T < Γ, ãäå áîëåå ñóùåñòâåííî ïðè- ìåñíîå ðàññåÿíèå, è T > Γ, ãäå ïðåîáëàäàåò ðàñ- ñåÿíèå íà ôîíîíàõ. Ïðè òåìïåðàòóðàõ T > Γ ðàñ- ñåÿíèå íà ôîíîíàõ ñòàíîâèòñÿ áîëüøå, ÷åì íà ïðèìåñÿõ, è òåìïåðàòóðíûé õîä çàâèñèìîñòè α/T äëÿ îáðàçöîâ â àíîìàëüíîé òî÷êå îïðåäåëÿåò âëèÿíèå òåìïåðàòóðû íà âåëè÷èíó àíîìàëèè.  îáëàñòè Γ < Ò < 200 Ê çàâèñèìîñòè α(Ò)/T â ëî- ãàðèôìè÷åñêîì ìàñøòàáå ëèíåéíû. Ýòî ñîîòâåò- ñòâóåò èçìåíåíèþ àíîìàëèè ñ òåìïåðàòóðîé ïî ñòåïåííîìó çàêîíó Ò −õ, ãäå ïî íàøèì äàííûì x = 0,5−0,6, à ñîãëàñíî òåîðèè [8,21] õ = 0,5. Äëÿ íàãëÿäíîñòè ìîæíî ñðàâíèòü çíà÷åíèÿ α/T, íà- ïðèìåð, ïðè T1 = 10 Ê è T2 = 100 Ê, ÷òî ñîñòàâëÿ- åò ñîîòâåòñòâåííî 1,7⋅10−7 è 0,6⋅10−7 Â/Ê2 äëÿ äâîéíûõ ñèñòåì è 1,2⋅10−7 è 0,425⋅10−7 Â/Ê2 äëÿ òðîéíûõ.  ýòîì ñëó÷àå îòíîøåíèe αT 1 /αT 2 = 2,83 è 2,82, ò.å. ïðîïîðöèîíàëüíî √T2/T1 = 3,16. Âèä- íî, ÷òî ïîëó÷åííûå ðåçóëüòàòû ñîãëàñóþòñÿ ñ òåîðèåé ñ òî÷íîñòüþ äî 10%. Ïîëó÷åííûå íàìè ðåçóëüòàòû ìîæíî òàêæå ñðàâíèòü ñ äàííûìè ðàáîòû [24], â êîòîðîé äëÿ íåñêîëüêèõ ñïëàâîâ Mo1−xRex , à òàêæå íåêîòî- ðûõ äðóãèõ ñïëàâîâ ïåðåõîäíûõ ìåòàëëîâ, èçìå- ðÿëè òåìïåðàòóðíóþ çàâèñèìîñòü òåðìîýäñ âûøå 10 Ê è îáðàòèëè âíèìàíèå íà íàëè÷èå ïèêà íà çàâè- ñèìîñòè α(n)/T ïðè êîíöåíòðàöèè n ≈ 6,1 ýëåê- òðîí/àòîì. Ýòî ñîîòâåòñòâóåò íàøèì ðåçóëüòà- òàì. Êðîìå òîãî, çíà÷åíèå α/T â ýêñòðåìàëüíîé òî÷êå ñîãëàñóåòñÿ ñ ïîëó÷åííûì íàìè ñ ó÷åòîì óìåíüøåíèÿ àíîìàëèè ∼ T −0,5. 6. Âûâîäû 1. Îáíàðóæåíû äâå îñîáåííîñòè ïîâåäåíèÿ òåðìîýäñ: ìàêñèìóì íà çàâèñèìîñòè α(C)/T è, êàê ñëåäñòâèå, àíîìàëüíîå ïîâåäåíèå êîýôôèöè- åíòà  â ôîðìóëå (1) ïðè íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ. Íàáëþäàåìûé ìàêñèìóì íà çàâèñèìîñòè äèô- ôóçíîé ÷àñòè òåðìîýäñ α(C)/T îáóñëîâëåí ïîÿâ- ëåíèåì íîâîé ýëåêòðîííîé ïîëîñòè ïîä äåéñòâèåì ïðèìåñè Re â äâîéíûõ ñèñòåìàõ è èñ÷åçíîâåíèåì ýòîé ïîëîñòè ïðè äîáàâëåíèè ïðèìåñè Nb â òðîé- íûõ. Îáà ïåðåõîäà ïðîèñõîäÿò ïðè ïåðåñå÷åíèè îäíîé è òîé æå êðèòè÷åñêîé òî÷êè ýëåêòðîííîãî ñïåêòðà Mo ïðè ñìåùåíèè ýíåðãèè Ôåðìè â ïðî- òèâîïîëîæíûõ íàïðàâëåíèÿõ. Ýòî ïîäòâåðæäàåò ýëåêòðîííóþ ïðèðîäó ìàêñèìóìà äèôôóçíîé ÷àñòè òåðìîýäñ è äàííóþ íàìè òðàêòîâêó íàáëþ- äàåìîãî ÿâëåíèÿ. Ðèñ. 9. Çàâèñèìîñòè [(1/Tc)∂Tc/∂P](n) äëÿ Mo1−xRex (à) è Mo1−x−yRexNby (á): òî÷êè — ýêñïåðèìåíò; ñïëîøíàÿ ëèíèÿ — àíîìàëüíàÿ ÷àñòü çàâèñèìîñòè; ïóíêòèð — ïëàâíàÿ ñîñòàâëÿþùàÿ [13]. Ò. À. Èãíàòüåâà, À. Í. Âåëèêîäíûé 578 Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2002, ò. 28, ¹ 6 2. Ïðîâåäåíî êîëè÷åñòâåííîå ñðàâíåíèå òåîðèè ñ ýêñïåðèìåíòîì. Ïîëó÷åíà âåëè÷èíà ýíåðãåòè- ÷åñêîãî çàçîðà Ec − EF 0 ≈ 0,02 ý äëÿ Ìî ïðè êðèòè÷åñêîé êîíöåíòðàöèè 6,1 ýëåêòðîí/àòîì. 3. Èç òåìïåðàòóðíûõ çàâèñèìîñòåé àíîìàëèè òåðìîýäñ îïðåäåëåíû çíà÷åíèÿ ïàðàìåòðà ðàññåÿ- íèÿ ýëåêòðîíîâ íà ïðèìåñÿõ Γ äëÿ äâîéíûõ è òðîéíûõ ñèñòåì. Èç ýòèõ æå ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ óñòàíîâëåí ñòåïåííîé çàêîí óìåíüøåíèÿ àíîìàëèè äèôôóçíîé ÷àñòè òåðìîýäñ ñ èçìåíå- íèåì òåìïåðàòóðû â èíòåðâàëå Γ < Ò < 200 Ê: α/T ∼ Ò −õ, ãäå x, ïî íàøèì äàííûì, ñîñòàâëÿåò 0,5–0,6, ÷òî õîðîøî ñîãëàñóåòñÿ ñ òåîðèåé [8,21]. 4. Èç ñîïîñòàâëåíèÿ àíîìàëèè òåðìîýäñ ñ àíî- ìàëèÿìè ñâåðõïðîâîäÿùèõ õàðàêòåðèñòèê ïðè ÝÒÏ ìîæíî ñäåëàòü âûâîä, ÷òî ïðèðîäà ýòèõ àíîìàëèé îäíà è òà æå. Ïîýòîìó, âîçìîæíî, òàêóþ èäåîëîãèþ ìîæíî èñïîëüçîâàòü äëÿ ïðî- ãíîçèðîâàíèÿ ñâîéñòâ äðóãèõ ñèñòåì, â òîì ÷èñëå è ñâåðõïðîâîäÿùèõ ñ âûñîêèìè Òñ . 1. È. Ì. Ëèôøèö, ÆÝÒÔ 38, 1569 (1960). 2. Á. Ã. Ëàçàðåâ, Ë. Ñ. Ëàçàðåâà, Â. È. Ìàêàðîâ, Ò. À. Èãíàòüåâà, ÆÝÒÔ 48, 1065 (1965). 3. Â. È. Ìàêàðîâ, Â. Ã. Áàðüÿõòàð, ÆÝÒÔ 48, 1717 (1965). 4. Ò. À. Èãíàòüåâà, Â. È. Ìàêàðîâ, Þ. À. ×åðåâàíü, ÆÝÒÔ 67, 994 (1974) 5. È. ß. Âîëûíñêèé, Â. È. Ìàêàðîâ, Â. Â. Ãàíí, ÆÝÒÔ 68, 1019 (1975). 6. Ì. À. Êðèâîãëàç, Òþ-Õàî, Ôèçèêà ìåòàëëîâ è ìåòàëëîâåäåíèå 21, 817 (1966). 7. Â. Ã. Âàêñ, À. Â. Òðåôèëîâ, Ñ. Â. Ôîìè÷åâ, ÆÝÒÔ 80, 1613 (1981). 8. À. À. Âàðëàìîâ, À. Â. Ïàíöóëàÿ, ÆÝÒÔ 89, 2188 (1985). 9. Â. Ñ. Åãîðîâ, À, Í. Ôåäîðîâ, ÆÝÒÔ 85, 1647 (1983). 10. Í. Â. Çàâàðèöêèé, Â. È. Ìàêàðîâ, À. À. Þðãåíñ, Ïèñüìà â ÆÝÒÔ 42, 148 (1985). 11. Å. Ì. Ëèôøèö, Ë Ï. Ïèòàåâñêèé, Ôèçè÷åñêàÿ êèíåòèêà, Íàóêà, Ìîñêâà (1979); À. À. Àáðèêî- ñîâ, Ââåäåíèå â òåîðèþ íîðìàëüíûõ ìåòàëëîâ, Íàóêà, Ìîñêâà (1972). 12. Ò. À. Èãíàòüåâà, Þ. À. ×åðåâàíü, Ïèñüìà â ÆÝÒÔ 31, 389 (1980). 13. Ò. À. Èãíàòüåâà, Â. Â. Ãàíí, À. Í. Âåëèêîäíûé, ÔÍÒ 20, 1133 (1994). 14. À. Í. Âåëèêîäíûé, Í. Â. Çàâàðèöêèé, Ò. À. Èãíà- òüåâà, À. À. Þðãåíñ, Ïèñüìà â ÆÝÒÔ 43, 597 (1986). 15. F. G. Morin and J. P. Maita, Phys. Rev. 129, 1115 (1963). 16. W. Royal Cox, D. I. Hayes, and F. R. Brotzen, Phys. Rev. 7, 3580 (1973). 17. Â. Ã. Áàðüÿõòàð, Â. Â. Ãàíí, Â. È. Ìàêàðîâ, ÔÒÒ 14, 1715 (1972). 18. Í. Â. Çàâàðèöêèé, À È. Êîïåëèîâè÷, Â. È. Ìàêà- ðîâ, À. À. Þðãåíñ, ÆÝÒÔ 94, 6 (1988). 19 D. L. Davidson and F. R. Brotzen, Acta Metalurgica 18, 463 (1970). 20. Í. Â. Çàâàðèöêèé, Î. Å. Îìåëüÿíîâñêèé, ÆÝÒÔ 83, 1182 (1982). 21. À. À. Àáðèêîñîâ, À. Â. Ïàíöóëàÿ, ÔÒÒ 28, 2140 (1986). 22. R. I. Iverson and L. Hodges, Phys. Rev. B8, 1429 (1973). 23. Â. È. Ìàêàðîâ, Â. Ã. Áàðüÿõòàð, Â. Â. Ãàíí, ÆÝÒÔ 67, 7, 168 (1974). 24. A. C. Lin, F. R. Brotzen, and R. B. Loftin, J. Appl. Phys. 51(3), 1655 (1980). Singularities of thermopower of Mo–Re, Mo–Re–Nb alloys and electron-topological transition in these systems T. A. Ignatyeva and À. N. Velikodny The anomalous behavior of thermopower α of the Mo1−xReõ , Mo1−x−yRexNby alloys has been investigated in a wide temperature and impurity concentration ranges (in the limits of a solid solution). The extremum in the depend- ence α(C)/T at 10 K for these systems observed at the same electron concentrations ≈ 6,1 elec- tron/atom, testifies to the presence of a critical point Ec in the electron spectrum of Mo, at which there is an electron topological transition in Mo under the action of importities. By the available theoretical concept on electron spec- trum of Mo the nearest Ec higher then EF 0 , corresponds to the band bottom, at intersection of which a new electron sheet of the Fermi surface appears. On double systems the new sheet of the Fermi surface occurs due to the impurity Re, while in triple systems if vanishes due to the imputity Nb. The quantitative com- parison of the theory with the experiment al- lowed us to define a clearance Ec − EF 0 as being equal to ≈ 0,02 eV. These results are in agree- ment with those obtained from the supercon- ducting characteristics. Îñîáåííîñòè òåðìîýäñ ñïëàâîâ Mo–Re, Mo–Re–Nb è ýëåêòðîííî-òîïîëîãè÷åñêèé ïåðåõîä Ôèçèêà íèçêèõ òåìïåðàòóð, 2002, ò. 28, ¹ 6 579

Схожі ресурси