ВУЗ:
Составители:
Рис. 2.2. Электропроводность сплавов:
а – строго периодический потенциал идеальной решётки металла;
б – нарушение периодичности потенциала решётки неравномерно
распределёнными атомами примеси; в – периодичное распределение
потенциала при равномерном распределении примеси
В сплавах примеси вызывают более сильное нарушение периодичности потенциала решётки, чем тепловые колебания.
Поэтому сопротивление сплава ρ
спл
значительно больше сопротивления ρ чистых металлов и определяется в основном
рассеянием носителей на примесях.
Как показал Нордгейм, подвижность для бинарных сплавов, обусловленная рассеянием их на нарушениях
периодичности потенциала решётки, определяется следующим приближённым соотношением:
(
)
[
]
1
спл
1~
−
−µ pp ,
где
p и
p−1
– относительные доли металлов, образующих сплав.
Подставим в выражение
µ=σ qn соотношение для подвижности сплава, учитывая, что
σ
=ρ
1
, получим выражение
удельного сопротивления для бинарного (двойного) сплава:
(
)
[
]
pp
−
β
=
ρ
1
спл
,
где
β – коэффициент пропорциональности.
Функция
()
pp −1 имеет максимум при
2
1
=p , т.е. при равном содержании в сплаве обоих компонентов. Если
сплавляемые металлы при определённом соотношении компонентов образуют соединение с упорядоченной внутренней
структурой, то периодичность решётки восстанавливается (рис. 2.2,
в) и сопротивление, обусловленное рассеянием на
примесях, практически полностью исчезает.
Этот факт является подтверждением квантовой теории электропроводности, согласно которой причиной
электрического сопротивления твёрдых материалов является не столкновение свободных электронов с атомами решётки, а
рассеяние их на дефектах решётки, вызывающих нарушение периодичности потенциала.
Идеально правильная, бездефектная решётка, имеющая строго периодический потенциал, не способна рассеивать
свободные носители заряда и поэтому должна обладать нулевым сопротивлением. Это не явление сверхпроводимости, а
а
)
б
)
в
)
U
U
U
r
r
r
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- …
- следующая ›
- последняя »
