Спины проводимости

Эффект Кондо — явление аномально сильного взаимодействия электронов проводимости в нормальных металлах с локализованными спинами парамагнитных примесных атомов приводит к минимуму электросопротивления некоторых разбавленных сплавов при низких температурах. [c.289]

Это притяжение в принципе может привести к образованию связанного состояния двух электронов, т.е. может произойти спаривание электронов. Пара электронов обладает целочисленным спином и, следовательно, может испытывать Бозе-конден-сацию. Бозе-конденсат из спаренных электронов составляет сверхтекучую компоненту электронной жидкости. Другими словами, спаривание электронов является результатом электрон-фононного взаимодействия. Идея о спаривании электронов и образовании пар электронов ( куперовских пар ) была выдвинута Купером в 1956 г., а микроскопическая теория сверхпроводимости, основанная на идее Бозе-конденсации куперовских пар, была разработана в 1957 г. Бардиным, Купером и Шри( )фером (теория БКШ). Следует отметить, что сама по себе идея о решают,ей роли электрон-фо-нонного взаимодействия для образования сверхпроводящего состояния была известна за несколько лет до этих работ. Было отмечено, что хорошие проводники типа щелочных и благородных металлов никогда не бывают сверхпроводниками, а такие плохие проводники, как свинец, ртуть, олово, цинк, ниобий, становятся сверх-проводимыми. О прямой связи сверхпроводимости с колебаниями решетки свидетельствует также изотопический эффект [c.372]

Аномальные явления объясняются тем, что амплитуда I обменного рассеяния (см. Амплитуда рассеяния) электронов проводимости на примеси, приводящего к изменению проекции магн. момента примеси на направление спина электронов, эффективно растёт с пониже- [c.438]

Подзоны Ландау испытывают в магн. поле дополнит, расщепление, обусловленное собственным спиновым магн. моментом электрона. При интенсивном лазерном возбуждении в полупроводнике можно наблюдать вынужденное рассеяние света на электронах проводимости, сопровождающееся переворотом спина. Поскольку величина спинового расщепления на подзоны для нек-рых полупроводников оказывается значительной, этот эффект используется для плавной перестройки частоты лазерного излучения с помощью магн. поля (нанр., в комбинационных лазерах). [c.702]

П. металлов и полупроводников. Дополнит, вклад вП. металлов обусловлен электронами проводимости, обладающие спином л = /2 и магн. моментом рд. Квантование проекции приводит, с учётом Ферми — Дирака распределения /( ), К появлению намагниченности [c.532]

Энергетические зоны. Зоны проводимости типичных П. (Се, 81, А В ) не имеют вырождения вблизи минимума ф-ции (р) (не считая двухкратного вырождения по спину). У нек-рых П. минимум. е (р) нахо- [c.36]

Локализов спив, погружённый в облако электронов проводимости, создаёт спиновую поляризацию зтого облака, причём поляризация носит осциллирующий (в пространстве) характер. Спины электронов проводимости стремятся экранировать локализов. сшш, подобно тому как заряд электронов стремится экранировать положит, заряд погружённого в их облако вона. Аналогично тому, как при экранировании положит, заряда в облаке электронов возникают довольно слабо затухающие с расстоянием осцилляции концентрации электронов, возникают и слабо затухающие осцилляции спиновой поляризации. Эти осцилляции воспринимаются другими локализов. спинами в той области пространства, где они локализованы, и в результате появляется осциллирующий потенциал взаимодействия между спинами. [c.397]

Исчерпывающего теоретич. объяснения явления Т. ф. пока не найдено. Если /-уровень лежит глубоко под то свойства электронов вблизи S.f могут измениться из-за резонансного рассеяния электронов проводимости на локализованных магн. моментах /-центров, сопровождающегося переворотом спина (спин—флип- или /-рассеяние). При Г- 0 К 5/-рассеяние приводит к полному экранированию спина магн. иона Кондо эффект). Характерная темп-ра, при к-рой происходит смена режима от слабого /-рассеяния к сильному экранированию магн. иона (темп-ра Кондо 7 ), определяется выражением [c.195]

В отсутствие внешнего магнитного поля (В = 0) результирующий магнитный момент электронного газа при 7 = 0 К равен нулю. Электроны занимают в зоне проводимости все уровни до уровня Ферми так, что на каждом уровне находится по два электрона с противоположно направленными спинами. Это иллюстрирует рис. 10.5,й, где зона проводимости разделена на две полузоны, различающиеся направлением спинов. [c.330]

Для объяснения явления ферромагнетизма в квантовой теории используются два основных подхода. Один из них основан на предложенной Френкелем модели коллективизированных электронов, подчиняющихся статистике Ферми — Дирака. Эта модель учитывает обменное взаимодействие. В теории показано, что при некоторой плотности электронного газа возможно появление самопроизвольного намагниченного состояния вне зависимости от того, что кинетическая энергия электронов при этом увеличивается. Напомним еще раз, что увеличение кинетической энергии связано с тем, что, в силу принципа Паули, электроны с параллельной ориентацией спина не могут з нимать один энергетический уровень. Поэтому при перевороте спина электрон вынужден занять состояние с большей энергией. В настоящее время, однако, существует мнение, что газ электронов проводимости, по-видимому, не является )ерромагнитным ни при каких условиях. Строгое доказательство этого пока отсутствует. В то же время ни в одном эксперименте не было обнаружено ферромагнетизма металлов, не содержащих атомов или ионов с недостроенными d- или /-оболочками. Появление ферромагнетизма в системе d- или /-электронов связано с аномально высокой (по сравнению с s-электронами) плотностью состояний в - и /-зонах. [c.337]

Модель Стонера — Вольфарта — кват ово-меха-ническая модель магиети 1ма металлов, описывающая упорядочение спинов электронов проводимости в результате обменного взаимодействия между ними. [c.283]

Наиболее изученные полупроводники кристаллизуются в рещетках типа сфалерита или вюрцита и имеют прямую зонную структуру (экстремумы зоны проводимости и валентной расположены в точке к = 0). Кристаллы кубической структуры (сфалерит) изотропны одна из подзон их валентной зоны отщеплена за счет спин-орбитального взаимодействия As (см. рис. 22.97). Кристаллы гексагональной структуры (вюрцит) слабо анизотропны (этой анизотропией часто пренебрегают) наличие дополнительного взаимодействия Асг (кристаллическое поле некубического кристалла) приводит к расщеплению валентной зоны на три подзоны (см. рис. 22.98). Экспериментально определяемые оптическими методами расщепления i и связаны с Aso и Асг соотнощениями [138] [c.480]

Сплавы на основе rf-элементов. Эти сплавы дают огромное разнообразие сочетаний магнитных свойств, зависящих, как правило, от механической и терыомагнитной обработки. Это обеспечивает их широкое применение. В этом пункте кроме данных о хорошо изученных и используемых в технике сплавах на основе Fe, Со и Ni (табл. 27.7, 27.8, 27.12 и рис. 27.37— 27.54) приведены сведения о гейслеровых сплавах (табл. 27.9), некоторых интерметаллидах (табл. 27.11) и слабых зонных ферромагнетиках (табл. 27.10). В последних малая спонтанная намагниченность (и<це) возникает в результате упорядочения спинов электронов проводимости. [c.624]

Различают прямое и непрямое об.менные взаимодействия. В случае прямого o6M Jsa константы У,у определяются непосредств. перекрытием волновых ф-цип взаимодействующих ионов. Непря.мой обмен реализуется за счёт к.-л. промежуточной подсистемы (напр., электронов проводимости) и проявляется в более высоких порядках теории возмущений по сравнению с прямым обменом. Непрямой обмой между локализо ванными спинами через электроны проводимости паз. косвенном обменным взаимодействием ИЛИ РККИ- [c.421]

Условие б) хорошо выполняется в полупроводниках и диэлектриках с малым числом свободных электронов, когда взаимодействие между ними мало и может быть учтено как электрон-электронное рассеяппе. В металлах, где число свободных электронов велико, взаимодействие с осн. массой электронов учитывается самосогласованным одноэлектронным потенциалом. Взаимодействие с электронами, находящимися в тонком слое вблизи поверхности Ферми, может быть учтено в рамках теории ферми-жидкости, в к-рой в качестве элементарных возбуждений рассматриваются заряж. квазичастнцы — фермионы, описывающие самосогласованное движение всей системы электронов. Электрон-электронное взаимодействие приводит, как правило, лишь к перенормировке спектра. ИсклЮ Чение составляют кристаллы с узкими зонами, где энергия отталкивания двух электронов на одном узле превышает ширину зоны. Если в таких кристаллах число электронов равно числу атомов, они являются диэлектриками, даже если число мест в зоне (с учётом спина) больше числа атомов. При изменении ширины разрешённой зоны в результате сближения атомов происходит переход к металлич. проводимости (переход Мотта). [c.92]

Рис. 1. Переворот спина магнитной примеси (/-иона) с участием фермиевских электронов. Внутренней оболочке парамагнитного иона соответствует узкий энергетический уровень, попадающи в зону проводимости немагнитного металла f— энергия /-электронов. Sf энергия Ферми k — нвазиим-пупьс) g(S l плотность состояний.

По сравнению с темп-ра, соответствующая энергии косвенного обменного взаимодействия спинов через электроны проводимости ркд и (в з а и м о д е й-ствие Рудермапа — Киттеля — Ка-суи — Иосиды), является более медленной ф-цией параметра обменного взаимодействия 1/ [c.439]

Здесь W — ширина зоны проводимости, v = 2 H-l кратность вырождения /-уровня. В случае достаточно больших /1 экспоненциальная зависимость обгоняет степенную и выполняется условие к-ром локальные кондовские флуктуации спина становятся столь эффективными, что фазовый переход в состояние с замороженными спинами не реализуется вплоть до самых низких темп-р. В такой ситуации возможно создание К.-р., в к-рых число магн, цеЕ1тров. V,-в 1 моле достаточно велико (IV N ), чтобы обеспечить условие gR>go, и в то же время взаимодейстние магн. ионов подавлено. [c.439]

К. о. в. через электроны проводимости было предсказано М. Рудерманом и Ч. Киттелем (М. Ruderman, h. Kittel) в 1954 для ядерных спинов в металлах. Оно появляется во втором порядке теории возмущений по постоянной сверхтонкого взаимодействия п отличается дальнодействующим осциллирующим характером спадания с расстоянием R j [c.469]

Найтовский сдвиг. Частота ядерного магнитного резонанса (ЯМР) для одного и того же ядра зависит от того, входит ли оно в состав диэлектрика или металла. В металле вероятность нахождения электронов проводимости вблизи ядра несколько возрастает. Эти электроны намагничиваются внеш. полем, и эфф. магн. поле, действующее на спин ядра, увеличивается, что приводит (по сравнению с диэлектриком) к т. н. найтовскому сдвигу частоты ЯМР. Поскольку магн. восприимчивость нормального металла Хп практически не зависит от темп-ры, то постоянным остаётся и найтовский сдвиг. ЯМР можно наблюдать и в сверхпроводниках, если использовать тонкие плёнки или малые гранулы с характерными размерами, меньшими глубины проникновения 6. В таких образцах ниже Т . величина найтовского сдвига зависит от темп-ры и остаётся конечной даже при Т = 0. При этом [c.440]

Относит, величина вклада поправок в проводимость До (она всегда отрицательна) Пропорциовальна вероят пости самопересечения лучевой трубки с сечением при диффузии за время т, полного разрушения когерентности (сбоя фазы) из-за неупругих процессов или из-за рассеяния с переворотом спина. Оценка До, полученная из приведённых рассуждений, по порядку величины совпадает с результатами точного, рас чёта и определяется выражением [c.551]

В широком смысле понятие С. п. в. может быть обобщено на случай произвольных пернодич. сверхструктур в аитиферромагнетиках (геликоидальные, синусоидальные структуры). Феноиенологич. теория магн. сверхструктур основывается на теории фазовых переходов 2-го рода Ландау. В неметаллах формирование сверхструктур происходит под влиянием релятивистских взаимодействий спин — решётка и спин — спин, а также вследствие анизотропного обменного взаимодействия. Периоды сверхструктур в антиферромагн. металлах определяются взаимодействием электронов проводимости со спинами магн. ионов и шло отличаются от величин, обратных экстремальным диаметрам поверхности Ферми. [c.637]

В соответствии с Паули принципом в каждом энергетич. состоянии может находиться не более двух электронов (с разными проекциями спина). Поэтому в каждой энергетич. зоне кристалла может поместиться не более 2N электронов, где N — число уровней в зоне, равное числу элементарных ячеек кристалла. При Г=0 К все электроны занимают наиб, низкие энергетич. состояния. Существование Т. т. с разя, электрич. свойствами связано с характером заполнения электронами энергетич. зов при Г=0 К. Если все зоны либо полностью заполнены электронами, либо пусты, то такие Т. т. не проводят электрич. ток, т. е. являются диэлектриками (изоляторами). Т. т., имеющие зоны, частично заполненные электронами,— проводники электрич. тока — металлы (проводники). Полупроводники отлшчаются от диэлектриков малой шириной запрещённой зоны ig между последней заполненной (валентной) зоной и первой свободной (зоной проводимости), Т. т. с аномально малым перекрытием валентной зоны и зоны проводимости наз. полуметаллами. Существуют бесщелевые полупроводники, зона проводимости к-рых примыкает к валентной зоне. [c.46]

В разбавленных Т. р. переходных и редкоземельных металлов (Мп, Fe, Сг, Со, Y и др.) в Аи, Ag, Си при низких темп-рах наблюдается минимум на зависимое 1ях р(71, обусловленный косвенным обменным взаимодействием между спинами примесных атомов через члсктроны проводимости Ли, Ag, Си. [c.52]

В случае 6 (г) уровень Sj столь близок к а его гибридизационное уширение Г столь велико, что система приобретает свойство промежуточной валентности. При этом рассеяние на флуктуациях валентности даёт в формирование резонанса не менее существенный вклад, чем рассеяние с переворотом спина. В случае 6 (й), когда Г /-электроны перестают отличаться от обычных электронов проводимости и мы имеем дело с /-металлами типа и или Np, хотя флуктуации спиновой плотности могут и здесь давать существенный вклад в т. Системы с Т. ф. на основе Се, как правило, относятся к случаю 6 (в), а соединения U — к случаю 6 (г). [c.195]

Смотреть страницы где упоминается термин Спины проводимости : [c.252] [c.284] [c.261] [c.45] [c.86] [c.90] [c.258] [c.438] [c.439] [c.469] [c.649] [c.684] [c.194] [c.438] [c.438] [c.638] [c.32] [c.70] [c.322] [c.330] [c.331] [c.332] [c.397] [c.397] [c.398] [c.18]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...