Ферми поверхность (ПФ) ферромагнитных

В 21.1 уже говорилось о том, что магнитные примеси разрушают сверхпроводимость. Еще хуже обстоит дело в том случае, если имеется ферромагнитное упорядочение. При этом число электронов с разной ориентацией спина различно, а значит, различны и соответствующие ферми>поверхности. Если ферромагнетизм сильный, т. е. температура Кюри порядка сотен градусов, как это имеет место у обычных ферромагнетиков на базе переходных металлов, то сверхпроводимость невозможна. [c.436]

Рио. 5. Изменение спектра электронов (а) и трансформация поверхности Ферми (б) при переходе металла в ферромагнитное состояние. [c.117]

У большинства металлов и полупроводников (за исключением ферромагнитных) удельное сопротивление р с ростом магнитного поля возрастает. В сильных магнитных полях характер зависимости сопротивления от Н существенно связан с характером энергетического спектра электронов. Все металлы с замкнутыми поверхностями Ферми, у которых число электронов ni не равно числу дырок П2 (Na, А1,1п), имеют сопротивление, которое сравнительно слабо возрастает в сильных магнитных полях. [c.469]

Практическая трудность состоит в том, что некоторые циклотронные массы очень велики (например, т/т - 10), так что осцилляции можно наблюдать только в экстремальных условиях в сильных полях и при низких температурах. Из-за существующих трудностей поддержания и измерения температур ниже 1 К точное определение массы является непростым делом. Более подробно ферромагнитные металлы обсуждаются в обзорах [170] и [27] (N1 и Ре). Некоторое представление о сложности поверхностей Ферми N1 и Ре дают рис. 5.25 и 5.26. [c.280]

При низких температурах в переходных металлах проявляется эффект элек-трон-электронного рассеяния, приводящий к появлению квадратичного члена в зависимости удельного сопротивления от температуры. Этот тип электронного рассеяния на большой угол (см. [3], с. 250) может возникать в случае, когда поверхность Ферми несферическая или имеются вклады более чем из одной энергетической зоны. Для большинства переходных металлов этот квадратичный член становится определяющим ниже 10 К. Для ферромагнитных металлов возникает еще одна причина появления еще одного квадратичного члена, обусловленного рассеянием электронов проводимости на магнитных спиновых волнах. Кроме того, для всех ферромагнитных металлов наблюдаются аномалии зависимости удельного сопротивления от температуры вблизи точки Кюри. [c.195]

Чтобы понять происхождение ферромагнетизма, рассмотрим случай никеля с атомной конфигурацией 3d4s . В свободном атоме выполняются правила Хунда [1] ), и первая половина зоны заполнена З -электронами с параллельными спинами. Это результат обменного взаимодействия, которое в этом случае обеспечивает минимум электростатической энергии другими словами, электроны, описываемые симметричными волновыми функциями, стремятся расположиться в пространстве как можно дальше друг от друга, и, таким образом, электростатическая энергия уменьшается. Если вследствие высокой плотности состояний в d-зоне поверхность Ферми окажется в середине зоны проводимости, то можно ожидать, что заполнение состояний будет иметь вид, показанный на фиг. 49, а. Если, однако, обменное взаимодействие действует так же, как в свободном атоме, то будет заполняться половина d-зоны с отрицательной проекцией спина это иллюстрирует фиг. 49, б (энергия половины зоны с отрицательной проекцией спина меньше энергии половины с положительной проекцией). Таким образом, даже при отсутствии внешнего магнитного поля спины не сбалансированы, и металл оказывается ферромагнитным. [c.124]

Приведенные выше оценки, основанные на модели свободных электронов, на самом деле дают довольно верное представление о том, что в действительности наблюдается в одновалентных металлах. Однако поливалентные металлы имеют гораздо более сложные поверхности Ферми, иногда состоящие из нескольких отдельных частей, причем размеры некоторых частей могут быть значительно (иногда в 100 раз) меньше, чем 10 см кроме того, их форма обычно далека от сферической. Орбиты в реальном пространстве тоже, конечно, соответственно меньше. Циклотронная масса также может значительно отличаться от т . Так, для висмута отношение т/т для некоторых направлений поля составляет 1/100 (а циклотронная частота соответственно в 100 раз выше, чем для свободных электронов), в то время как для некоторых орби в ферромагнитных металлах величина т/т может достигать 10. Наконец, для некоторых частей ПФ поливалентного металла энергия Ферми (отсчитываемая от самого низкого состояния энергетической зоны, соответствующей этой части ПФ) может быть гораздо меньше, чем несколько электронвольт, как в модели свободных электронов. [c.57]

В данной главе мы вначале опишем общие принципы, которые используются при переходе от экспериментальных результатов по частотам и массам к определению деталей поверхностей Ферми и их дифференциальных свойств. Затем мы дадим обзор достижений в этом направлении для нескольких выбранных металлов. Мы не будем пытаться дать сколько-нибудь полное рассмотрение затронутых вопросов, так как это потребовало бы отдельной книги и на самом деле такая книга уже существует [104] кроме того, имеются современные обзоры, в которых большее внимание уделяется отдельным аспектам (Голд [170] и Лонзарич [271] рассматривают ферромагнитные металлы, Янг [480] дает общий обзор с более подробным рассмотрением редкоземельных металлов, Эдельман [131] рассматривает Bi и Сельмайр [373] — сплавы и соединения). В этих работах приведена достаточно современная библиография по весьма обширной литературе. Наша задача будет состоять скорее в обсуждении простых примеров, иллюстрирующих и подчеркивающих принципиальную сторону методов. Некоторые аспекты выбранных примеров пригодятся в дальнейшем при обсуждении других сторон эффекта дГвА, для интерпретации которых требуется знание конкретного вида ПФ. Мы также дадим краткий обзор экспериментальных результатов по исследованию зависимости формы поверхностей Ферми от деформации и от введения примесей в малой концентрации. [c.223]

Другое осложнение заключается в том, что вследствие спин-ор-битального взаимодействия форма ПФ до некоторой степени зависит (более заметно в N1, чем в Ре) от направления намагниченности насыщения, т.е. от направления поля. Это означает, что поверхность, определенная по площадям экстремальных сечений в различных нормальных к полю плоскостях, т.е. в соответствии с обычной процедурой, строго говоря, вообще не является поверхностью Ферми, если только при расчете не учтен эффект спин-орбитального взаимодействия. До сих пор мало работ было посвящено последовательному изучению циклотронных масс в ферромагнитных металлах, хотя из таких исследований можно было бы получить ценную информацию о плотности состояний для 1- и I-электронов. [c.279]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...