См. также Закон Видемана — Франца

См. также Закон Видемана — Франца Термодинамический потенциал Гиббса 1373 [c.445]

См. также Закон Видемана — Франца Ширина зоны [c.452]

Теплопроводность металлов I 36, 45—40 в модели Зоммерфельда I 66 в полуклассической модели I 254—257 в сверхпроводниках II 344, 345 сравнение с теплопроводностью диэлектриков I 35, II 124 формула Друде I 38 См. также Закон Видемана — Франца Термодинамический потенциал Гиббса I 373 [c.412]

Теплопроводность металлов. За передачу теплоты через металл в основном ответственны те же свободные электроны, которые определяют и электропроводность металлов ti число которых в единице объема металла весьма велико. Поэтому, как правило, коэффициент теплопроводности металлов намного больше, чем коэффициент теплопроводности диэлектриков (см. табл. 5-1). Очевидно, что при прочих равных условиях, чем больше удельная электрическая проводимость у металла, тем больше должен быть н его коэффициент теплопроводности. Легко также видеть, что при повышении температуры, когда подвижность электронов в металле и соответственно его удельная проводимость v уменьшаются, отношение коэффициента теплопроводности металла к его удельной проводимости y Jy должно возрастать. Математически это выражается законом Видемана —Франца —Лоренца [c.195]

Это соотношение отличается от закона Видемана — Франца, описывающего электронную проводимость в металлах. В графите перенос тепловой энергии примерно на 99% происходит за счет колебаний кристаллической решетки, а электронная проводимость мала. Это положение подтверждается также тем, что добавка в графит бора изменяет его электрические свойства в широких пределах без заметного воздействия на теплопроводность. [c.169]

Согласно классической электронной теории металлов твердый проводник представляют в виде системы из узлов кристаллической ионной решетки, внутри которой находится электронный газ , состоящий из коллективизированных (свободных) электронов. В коллективизированное состояние от каждого атома металла отделяется от одного до двух электронов. Ранее к электронному газу применялись представления и законы статистики обычных газов, что дало возможность математически вывести и объяснить найденные ранее экспериментальным путем основные законы электропроводности (закон Ома) и потерь электрической энергии (закон Джоуля — Ленца), а также связь между электропроводностью и теплопроводностью металлов [закон Видемана — Франца — Лорентца, формула (1.5)1. [c.12]

Может быть установлена также связь между оптическими параметрами и коэффициентом теплопроводности [49]. Для этой цели достаточно использовать закон Видемана — Франца (см. часть I курса). При этом, если используется классическая теория свободных электронов, неизбежны [c.181]

Как мы видели в гл. 1, подобное предположение в сочетании с моделью Друде приводит к результатам, согласующимся по порядку величины с законом Видемана — Франца вместе с тем из него следует также, что электроны должны давать большой вклад в теплоемкость металла, равный на один электрон. [c.43]

Упаковочный множитель I 94 Упругое рассеяние и закон Видемана — Франца II 322, 323 Уравнение Больцмана I 318—328 вариационный принцип I 327, 328 и законы сохранения I 327 обоснование приближения времени релаксации для изотропного упругого рассеяния на примесях I 324—326 решение в приближении времени релаксации I 319, 320 См. также Приближение времени релаксации [c.412]

Если Y l, то заметная доля коэффициента полезного действия Карно может быть получена из процесса термоэлектрического преобразования энергии [143]. Для металлических материалов поскольку Ка меньше Ке, так что из закона Видемана—Франца следует Однако для металлов S< e/e, поэтому Y< l [формула (2.5)]. Величина 5 может возрасти при уменьшении плотности электронов уменьшение плотности электронов приводит также к уменьшению а, поэтому Ке также становится меньше. Но величина оГ/х остается почти постоянной, пока Ке остается большой по сравнению с Ка- Для наиболее ценных термоэлектрических материалов коэффициент полезного действия начинает уменьшаться, когда Ке становится сравнимой с Ка. Особый интерес к жидким полупроводникам обусловлен тем, что для них можно ожидать заметно меньших значений Ка, чем для кристаллических твердых веществ при той же температуре, поэтому может стать возможным достижение более высоких значений S до того, как множитель аТ1к в выражении для у начнет уменьшаться. Было найдено, что в действительности для некоторых жидких полупроводников Y 1 (см. ссылки в работе Регеля и др. [212]), но использованию на практике таких материалов до сих пор препятствовали такие ограничения, как малый диапазон температур Т, в котором у велико, а также технологические и материаловедческие трудности при использовании жидкостей в высокотемпературных устройствах. [c.45]

Выражение (А8) показывает также, что закон Видемана— Франца для металлов выполняется в общем случае, так как в металлическом пределе оно дает Хе/оТ = U o = (я 3)( /е)2 независимо от формы о( ). В другом пределе приближение Максвелла-Больцмана дает значение W, которое зависит от формы о Е). В часто встречающемся случае, когда о , W = 2 к еУ . В жидких полупроводниках ситуация обычно оказывается промежуточной между этими двумя предельными случаями. На рис. 6.2, а кривая х дает теоретическую зависимость W от EflkT для случая, когда О Е. [c.108]

Первая классическая теория электропроводности была развита ДруДЬ. В ней предполагалось, что поведение всех электронов в электрическом поле одинаково. Взаимодействие с решеткой осуществляется процессами столкновений, при которых происходит обмен энергией и импульсом. Между двумя столкновениями электрон свободно ускоряется внешним иолем. Совместное действие ускорения и столкновений приводит к некоторой средней постоянной скорости, которая линейно изменяется с полем (закон Ома). Закон Видемана —Франца также легко следует из теории. Однако ничего нельзя сказать о температурной зависимости концентрации электронов. Также нельзя вывести температурную зависимость подвижности. При простых предположениях о температурной зависимости вошедших параметров температурная зависимость подвижности получается неправильной, ого не смогли изменить и дальнейшие улучшения теории, учет распределения скоростей электронов (Лорентц), привлечение статистики Ферми (Зоммерфельд). Несмотря на некоторые очевидные успехи теории Друде —Лорентца —Зоммерфельда, для решительного ее улучшения потребовалось заменить примитивное представление о соударении электронов с ионами решетки на электрон-фононное взаимодействие. Необходимую для этого технику мы уже приводили в предыдущих параграфах этой главы. [c.232]

Отклонения от закона Видемана - Франца могут возникнуть, если имеются отклонения от приближения времени релаксации, а также в случаях, когда электронный вклад в теплопроводность пе является доми-пируюгцпм. Папример в полуметаллах и полупроводниках ноток тенла, переносимого фононами, может быть сравним или быть больгпе электронного вклада. Для невырожденного полупроводника из (8.25) при Тп , Тр тп и Тр времена рассеяния импульса электронов и дырок) [c.54]

Нарушения допуш ений б и в играют важную роль в объяснении отклонений от закона Видемана — Франца при промежуточных температурах (1.г), а также в объяснении зависимости электропроводности от температуры (1.д). С нарушением допущения в связано появление кубического члена в теплоемкости (2.6). Отказ от этих двух допущений имеет принципиальное значение и для объяс] ения ряда других явлений, которые нам еще предстоит обсудить. Вкратце подобные явления описаны в гл. 21, более подробно последствия отказа от предположений б и в обсуждаются в гл. 22—26. [c.74]

Прошло более 50 лет с тех пор как Паули [324] (1927 г.) сделал существенный шаг вперед, показав, что если при построении теории использовать вместо классической незадолго до того открытую статистику Ферми—Дирака, то трудность со спиновой восприимчивостью отпадает. Рассчитанная парамагнитная восприимчивость не зависит от температуры и гораздо меньше классической. Она сравнима с экспериментальным значением. Вскоре после этого Зоммерфельд [408] (1928 г.) показал, что использование статистики Ферми—Дирака устраняет также трудность с теплоемкостью и другие неудовлетворительные черты, присурие классической теории продолжая, однако, давать объяснение закона Видемана—Франца (даже улучшив значение коэффициента пропорциональности). С тех пор начался поток статей, особенно в Zeits hrift fur Physik, в которых использовалась идея систематического приложения квантовой механики к вычислению разного рода свойств металлов. [c.23]

Простая модель электронного газа, созданная Друде в 1900 г., успещно предсказала законы Ома и Видемана — Франца. Однако она не объяснила зависимость электропроводности от температуры, а также магнитные свойства и малую величину электронной теплоемкости по сравнению с классическим значением 3/ . В настоящее время ясно, почему удельное сопротивление особо чистых металлов падает от типичного для комнатных температур значения 10 мкОм см до значения менее 10 з мкОм -см при температуре жидкого гелия в то время как удельное сопротивление концентрированного сплава падает всего в два раза в том же диапазоне температур. Поведение полупроводников также хорошо понято удельное сопротивление экспоненциально возрастает при уменьшении температуры, и при очень низких температурах чистые полупроводники становятся хорошими диэлектриками. Добавка в образец полупроводника небольшого количества примесей чаще всего существенно уменьшает удельное сопротивление (в противоположность чистым металлам, в которых наличие примесей ведет к увеличению удельного сопротивления). [c.187]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...