Поведение материалов в электрическом поле. Королёв А.П - 18 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

18
ние сплава ρ
спл
значительно больше сопротивления ρ чистых металлов и
определяется в основном рассеянием носителей на примесях.
Как показал Нордгейм, подвижность для бинарных сплавов, обуслов-
ленная рассеянием их на нарушениях периодичности потенциала решёт-
ки, определяется следующим приближённым соотношением
(
)
[
]
1
спл
1~
−
−µ pp
,
где р 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 для удельного сопро-
тивление 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 со-
держании в сплаве обоих компонентов. Если сплавляемые металлы при
определённом соотношении компонентов образуют соединение с упоря-
доченной внутренней структурой, то периодичность решётки восстанав-
ливается (рис. 2.2, в) и сопротивление, обусловленное рассеянием на при-
месях, практически полностью исчезает.
Этот факт является подтверждением квантовой теории электропро-
водности, согласно которой причиной электрического сопротивления
твёрдых материалов является не столкновение свободных электронов с
атомами решётки, а рассеяние их на дефектах решётки, вызывающих на-
рушение периодичности потенциала.
Идеально правильная, бездефектная решётка, имеющая строго пе-
риодический потенциал, не способна рассеивать свободные носители за-
ряда и поэтому должна обладать нулевым сопротивлением. Это не явление
сверхпроводимости, а естественное поведение всех абсолютно чистых
металлов при предельно низких температурах, вытекающее из квантовой
природы их электрического сопротивления.
Сопротивление, определяемое рассеянием на примеси, не зависит от
температуры и сохраняется при абсолютном нуле. Поэтому его называют
остаточным сопротивлением ρ
ост
.
При температуре, отличной от абсолютного нуля, к остаточному со-
противлению ρ
ост
прибавляется сопротивление ρ
т
, обусловленное рассеяни-
ем на тепловых колебаниях решётки, и общее сопротивление проводника
тост
ρ+ρ=ρ
.
Так как для сплавов ρ
ост
обычно много больше ρ
т
, то вплоть до высо-
ких температур их удельное сопротивление меняется с температурой зна-

Страницы