Минимум сопротивления при низких температурах

Микроволновая техника 428 Минимум сопротивления при низких температурах 163, 169, 170, 210, 212, 275, 584 Многоэлектронная теория Бома—Пай пса 326 [c.929]

Рис. 19.23. Сравнение экспериментальных и теоретических результатов длл случая увеличения электрического удельного сопротивления при низких температурах в сплавах Аи — Ре с очень малой концентрацией Ре. Минимум па кривой удельного сопротивления лежит справа от показанного на рисунке участка кривой, в области, где удельное сопротивление увеличивается при более высоких температурах из-за рассеяния электронов на тепловых колебаниях решетки. Экспериментальные результаты взяты из работы Макдональда л др. [24], теоретические данные — из работы Кондо [25].

Было такн е показано, что одновременно с минимумом сопротивления наблюдаются аномалии термо-э.д.с. при низкой температуре. Оба этих явления рассмотрены более подробно в разделе 3. [c.170]

Температурный коэффициент электрического сопротивления монокристалла графита положительный, как и для большинства металлов с преобладающей электронной проводимостью. Для порошков и блоков этот коэффициент отрицательный при не очень высоких температурах. Для составов, соот-ветствующих промышлен-/ 1— ным сортам графита, минимум электросопротивления обусловлен сложениеМ[ двух противоположно действующих факторов с одной стороны, электросопротивление кристаллитов графита с повышением температуры увеличивается, с другой — улучшается контакт между ними. При низких температурах преобладает второй фактор, при высоких — первый I]. Чем выше дисперсность материала, тем больше будет величина электросопротивления при низких температурах и тем глубже будет минимум электросопротивления. Выше 1000° С электросопротивление растет, как правило, пропорционально температуре. На рис, 9 представлены кривые изменения электросопротивления некоторых сортов графита [73]. Аналогичные значения приводят авторы работ [75 237, с. 74]. Для температур выше 1000° С удельное сопротивление можно рассчитать по формуле [c.38]

Рассмотренные выше механизмы рассеяния приводят к заключению, что при понижении температуры сопротивление падает или (при низких температурах) остается постоянным. Однако на опыте неоднократно наблюдалось, что сопротивление очень чистых золота, серебра, меди при понижении температуры иногда проходит через минимум и затем растет с понижением температуры. Это явление, остававшееся загадочным очень долго, было объяснено Кондо (1964) [10] и получило его имя. Причиной его является присутствие в металле примесных атомов с незаполненными внутренними оболочками, обладающих отличным от нуля спином. Такими магнитными примесями могут быть Мп, Fe, Сг, Со, Се, Y и другие переходные или редкоземельные металлы. Энергия взаимодействия электрона с такими атомами, помимо обычного члена 2 (г—/ () содержит член, зависящий от спинов электрона (о) и [c.65]

Существование в разбавленных сплавах локализованных моментов, которые взаимодействуют с электронами проводимости, оказывает заметное влияние на электропроводность. Магнитные примеси выступают в роли рассеивающих центров, и если они представляют собой основной тип примесей или дефектов решетки, то при низких температурах именно они будут определять величину электросопротивления 2). В гл. 16 мы показали, что наличие немагнитных рассеивающих центров приводит к появлению члена, не зависящего от температуры (так называемого остаточного сопротивления), а полное сопротивление при понижении температуры монотонно уменьшается, приближаясь к этому постоянному значению. Однако еще с 1930 г. [14] было известно, что сопротивление магнитных сплавов не уменьшается монотонно, а имеет при низких ( 10 К) температурах не слишком глубокий минимум, положение которого слабо зависит от концентрации магнитных примесей (фиг. 32.3). [c.302]

Основным аспектом проблемы, рассматриваемым в настоящей статье, является микромеханика распространения и остановки разрушения отрывом и исследование влияния на эти явления температуры и микроструктуры, а именно размера зерна. Эти явления сознательно изучались без учета усложнений, вносимых наличием губ среза, которые часто образуются при распространении и остановке разрушения отрывом. Появление губ среза можно исключить при испытаниях малых лабораторных образцов при очень низкой температуре или их влияние можно свести до минимума при испытании очень толстых образцов при температурах, близких к представляющим практический интерес. Тем не менее в настоящем исследовании выбран другой путь, который основан на использовании небольших надрезанных образцов Шарпи, поверхности которых азотированы для предотвращения образования губ среза, азотированы также и надрезы для исключения начального барьера, что позволяет сосредоточить внимание на явлении распространения. Авторы уже использовали этот способ на образцах Шарпи, разрушаемых при ударных нагружениях, когда процедура предотвращения образования губ среза ведет к существенному уменьшению как энергии удара, так и нормализованной энергии удара [3]. Более того, эти результаты показывают, что динамическое сопротивление разрушению отрывом при данной температуре увеличивается с уменьшением размера зерна, несмотря на то что разрушения по существу на 100% происходили по механизму скола независимо от размеров зерна и температуры испытаний. [c.136]

Наиболее высокое сопротивление коррозионному растрескиванию наблюдается только на начальной зонной стадии старения (начало роста механической прочности) и на стадии некоторого перестаривания, когда прочностные характеристики начинают падать после достижения полуфабрикатом максимума механической прочности при заданной температуре старения (рис. 237). В промежутке между указанными областями коррозионная стойкость под напряжением низка и тем ниже, чем ниже температура старения. В этом состоянии в структуре сплава присутствуют зоны Г. П. и частицы метастабильной фазы т). Преобладание той или другой фазы в областях максимальной прочности зависит от температуры старения. Чем ниже температура, тем больше в структуре зон Г. П. Время достижения минимума коррозионной стойкости под напряжением уменьшается с увеличением суммарного содержания в сплавах цинка и магния. [c.538]

В разд. 5.1 отмечалось, что добавка небольщого количества магнитной примеси к некоторым металлам приводит к образованию локального магнитного момента и как следствие к появлению минимума сопротивления при низких температурах. Изучив свойства разбавленных сплавов железа с родием, Коулз [43] высказал предположение, что эти сплавы могут оказаться полезными при создании термометров сопротивления. Вместо того чтобы задать минимум сопротивления, добавка [c.231]

Проведенные ван-ден-Бергом [38,391 тщательные измерения электрического сопротивления ряда металлов в интервале между 20 и - 1,5 К обнаружили некоторые отступления от правила Маттисена у меди между 14 и - 20° К. Грюнейзен [40] такн е отметил отклонения у меди от правила Маттисена в области выше 90° К. С другой стороны, минимум сопротивления при низких температурах, который наблюдается у некоторых металлов, и был впервые обнаружен ван-ден-Бергом и де-Хаазом у золота, не может быть [c.163]

Аномальный минимум сопротивления при низких температурах. Не считая явления сверхпроводимости, которое в течение сорока с лишним лет, протекших после его открытия, все еще не получило достаточного теоретнче- [c.169]

Минимум сопротивления при низких температурах. Среди вопросов, связанных с переносом электронов в металлах, основной проблемой, требующей теоретического объяснения, до сих пор является проблема сверхпроводимости, хотя многие считают, что Фрёлиху и Бардину удалось недавно показать, в чем заключается механизм этого явления. Однако существует и другое явление, которое до сих пор также не поддается удовлетворительному теоретическому объяснению—это впервые обнаруженный примерно 20 лет назад в Лейденскогг лаборатории минимум сопротивления, который появляется при низких температурах у некоторых металлов (фиг. 41). Постепенное возрастание сопротивления с понижением температуры кажется, на первый взгляд, гораздо менее поразительным, чем внезапное исчезновение сопротивления при переходе в сверхпроводящее состояние, однако для теоретического объяснения минимума сопротивления, по-видпмому, необходим такой же новый шаг в развитии теории, который нужен для полного объяснения явления сверхпроводимости. [c.210]

Аномальное поведение электросопротивления в сплавах металлов с элементами переходной группы. Герритсен и Линде [36] обнаружили аномальное изменение с температурой удельного электросопротивления серебра, сплавленного с небольшими количествами марганца. Авторы отмечают, что для сплавов определенного состава кривая удельного электросопротивления не только имеет минимум при низких температурах, но при дальнейшем понижении температуры примерно до 1° К обнаруживает максимум. Некоторые из полученных ими результатов приведены на фиг. 5. Поведение этих сплавов совершенно отлично от поведения, например, золота, у которого, по новейшим измерениям Крофта и др. [39], электросопротивление растет с уменьшением температуры даже при 0,006° К. Возможное объяснение механизма этого явления было дано Герритсеном и Коррингом [40], которые предположили, что введение посторонних атомов металлов переходной группы приводит к образованию новых дискретных энергических уровней, расположенных вблизи вершины распределения Ферми, и что вследствие этого может возникнуть резонансное рассеяние. Хотя этот аномальный ход электросопротивления может быть в принципе использован в узком температурном интервале для целей термометрии по сопротивлению при низких температурах, затруднения,ограничивающие применение для этой цели металлов с минимумом сопротивления, сохраняют силу и в этом случае. [c.198]

Для этой группы систем мы располагаем значительным количеством прямых сведений о структуре, но все же сомнительна их достоверность. Замечено, что при более низких температурах жидкая структура проявляет тенденцию к разложению на два компонента (зарождающаяся несмешиваемость), в то время как при более высоких температурах жидкая структура хаотична. Сообщали, что изотермы нескольких физических свойств показывают относительный максимум и минимум при эвтектическом составе и обычно при температурах, довольно близких к эвтектической температуре, что говорит об уникальности в известной степени жидкостей такого состава. Термодинамические данные и линия ликвидус с точкой перегиба, наблюдаемая обычно в этой группе систем, указывают на тенденцию к несмешиваемости жидкости (см. раздел 2), особенно заметную при температурах, очень близких к линии ликвидус. Интересна структура этих жидкостей, возможно, что точка перегиба на линии ликвидус соответствует составу с максимальной трудностью смешения двух жидких структур, одна из которых характерна для чистого компонента, находящегося с той стороны системы, где есть перегиб, а другая характерна для эвтектики последняя может быть относительно раз-упорядоченной, т. е. более хаотичной жидкостью. В системах, в которых эти две структуры подобны и смешиваемы— совместимы — линия ликвидус не покажет точки изгиба (система N1). У относительно более хаотичной жидкости при точно эвтектическом составе должна в идеальном случае проявиться тенденция к разделению на группировки с двумя различными структурами и поэтому обнаружатся минимумы вязкости, возможно, при низкой температуре удельного сопротивления и может быть некоторая аномалия изотермы плотности. При составах, несколько отодвинутых от эвтектического, появится структура чистой жидкости, соответствующей этой стороне системы, чем и объясняется двухструктурная жидкость, наблюдаемая иногда в исследованиях по дифракции. Возможно, при температурах, несколько выше эвтектиче- [c.170]

Важнейшим следствием взаимодействия магии гного иона с электронами проводимости является так называемый эффект Кондо, который заключается в существовании при низких температурах минимума на кривой температурной зависимости удельного сопротивления магнитных сплавов с малой концентрацией магнитных ионов. Этот минимум наблюдался в сплавах Си, Ag, Au, Mg, Zn с примесями r, Mn, Fe, Mo, Re и Os (b кристалле могут присутствовать и другие примеси). Происхождение минимума связывается с обязательным наличием локальных магнитных моментов атомов нримеси. Кондо показал, что аномально высокая рассеивающая способность магнитных ионов при низких температурах является особым следствием динамической природы рассеяния и того обстоятельства, что поверхность Ферми имеет при низких температурах четко очерченные границы. Температурная область, в которой эффект Кондо существен, показана на рис. 19.23. Сколько-нибудь несложного физического объяснения этого эффекта пока не существует, однако первая работа [25] по этому вопросу вполне доступна для понимания. [c.682]

Характер изменения сопротивления при наличии минимума у разных металлов может быть различным. Так, при исследовании серебряных сплавов, в частности сплавов серебра с марганцем, Герритзен и Линде обнаружили, что после прохождения через минимум ири несколько более низкой температуре сопротивление достигает максимума, а затем при дальнейшем понижении температуры снова падает (фиг. 42). С другой стороны, ири исследовании различных сплавов меди с малой концентрацией иримесей мы наблюдали только минимум сопротивления. Предварительные опыты показали, что сопротивление таких сплавов при дальнейшем понижении температуры становится почти постоянным (Уайт [146]). Мендоза и Томас в работе по исследованию благородных металлов, проведенной в Бристоле, также наблюдали только минимум сопротивления, хотя, по-видимому, при очень низких температурах (ниже 1° К) некоторые образцы обнаруживали ускоряющийся рост сопротивления с понижением температуры. [c.210]

ТОЙ ИЗ работы [12]. Положение минимума на температурной шкале, видимо, является функцией чистоты образца и сдвигается в область более низких температур при повышении чистоты образца. Зависимость Т МИН. от отношения элсктросопро тивлений я ин.// о (/ о — сопротивление образца прц 0° С), полученная различными исследователями, показана на кривых [c.195]

Существенную роль но второй стадии спекания играют поверхностно-активные вещества, введенные в прессовку с активной смазкой при прессовании. Хотя эти вещества почти нацело выгорают при указанных температурах, но образую-пщяся при этом более высокая концентрация восстановите.ль-ной среды способствует быстрейшему восстановлению окисных пленок. На й(Г)-диаграммах (рис. 107) влияние активной смазки проявляется в более резком падении сопротивления и в достижении минимума сопротивления (максимума электропроводности) нри более низких температурах, чем в отсутствие смазки. [c.192]

Повторная закалка из критического интервала (между A i и Асз) снижает чувствительность к хрупкости [132]. Повышение температуры отпуска замедляет последующее развитие хрупкости при более низких температурах [114]. С увеличением времени выдержки при высоком отпуске (650°) вязкость падает, достигает минимума, затем начинает возрастать [114, 130, 133, 94, 102]. Порог хладноломкости сдвигается к более низким температурам [125]. С увеличением скорости нагрева под закалку [134] и под отпуск [55, 56] и уменьшением выдержек при отпуске обратимая хрупкость снижается и даже предупреждается. В структурах, полученных в результате изотермического распада хромоникелевых сталей, обратимая хрупкость развивается в меньшей степени, чем в отпущенном мартенсите [116]. Повышение температуры изотермического распада усиливает склонность к хрупкости [135]. Обратимая хрупкость наблюдается и в отожженных сталях [114, 136]. Развитие ее повышает температуру перехода к хрупкому разрушению при определении ударной вяч-кости в зависимости от температуры испытания. Рациональная оценка склонности стали к хрупкости возможна лишь в результате серийных испытаний и определения смещения критической температуры хрупкости под воздействием охрупчивания стали [109, 111, 114, 127, 120, 131 и др.]. Все известные случаи отпускной хрупкости можно рассматривать как разновидность явления хладноломкости, хотя о тождестве проблем отпускной хрупкости и хладноломкости говорить все же нельзя ([109] — см. также [138, 137]). Смещение кривых хладноломкости указывает на наличие отпускной хрупкости, но степень ее развития характеризует очень приблизительно [109]. Хрупкость характеризуется заниженным сопротивлением отрыву [139]. Разрушение идет по границам зерен аустенита а-фазы [113, 116, 140]. Под влиянием холодной пластической деформации восприимчивость к необратимой и обратимой хрупкости ослабляется [114, 141]. Пластическая деформация в аустенитном состоянии, после которой до рекристаллизации произведена закалка, резко ослабляет необратимую и. .братимую отпускную хрупкость [142]. [c.705]

Опыт использования подобных термоизмерителей позволяет сформулировать некоторые общие рекомендации относительно конструктивных и физических особенностей приемных преобразователей. Во-первых, в качестве чувствительных элементов могут применяться термопары или термометры сопротивления, если они обладают низкой теплоемкостью, обеспечивающей допустимую инерционность. Во-вторых, методические погрешности, вызванные теплоотводом и излучением, должны быть сведены к минимуму. Для уменьшения отвода тепла вдоль подводящих проводов, они должны на определенной длине I иметь температуру, равную температуре в камере торможения. Защитный радиационный экран, окружающий чувствительный элемент, должен быть изготовлен из материала с низкой теплопроводностью, а его поверхность должна обладать слабой испускательной способностью. Эффективность экранирования повышается при использовании нескольких экранов. В-третьих, применение округлых форм, впереди которых образуется сильный прямой скачок, способствует [c.210]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...