Проектирование специализированных СБИС. Рындин Е.А. - 66 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТТИ ЮФУ | Таганрог

Составители: 

Рубрика: 

68
Все варианты зависимости представлены на рис. 44.
Первый вариант представлялся весьма логичным применительно к иде-
ально чистым металлам с абсолютно упорядоченной кристаллической решет-
кой. Считалось, что в этом случае электроны при абсолютном нуле вообще не
будут испытывать рассеивания, то есть сопротивление материала будет равно
нулю.
Второй вариант был убедителен для реальных металлов, содержащих не-
которые примеси и дефекты кристаллической структуры, которые, являясь
причиной рассеяния электронов, приводили к наличию некоторого сопротив-
ления даже при абсолютном нуле.
Третий вариант предполагал, что при предельно низких температурах
энергия колебаний кристаллической решетки станет недостаточной даже для
отрыва валентных электронов от своих атомов, что и приведет к резкому по-
вышению сопротивления.
Оннес вначале проводил исследования на золоте и платине, так как
именно эти металлы можно было получить в наиболее чистом виде. Подтвер-
дился второй вариант зависимости сопротивления от температуры. Это объяс-
нялось наличием некоторого количества примесей. Для подтверждения спра-
ведливости первого варианта Оннес начал исследовать ртуть, так как путем
многократной обработки ее можно было очистить значительно сильнее, чем
даже золото и платину.
К удивлению ученого, вопреки ожиданиям, сопротивление ртути упало
до нуля скачком уже при температуре 4,2 К, как показано на рис. 45. Даже
самые точные эксперименты не позволили обнаружить сопротивление в дан-
ном случае. Стало понятным, что открыто новое явление. В 1913 году за это
открытие Оннес был удостоен Нобелевской премии.
В течение почти пяти десятилетий ученые всего мира не могли найти
удовлетворительного объяснения этому явлению, хотя было исследовано
множество сверхпроводящих материалов. Лишь в 1950 году одновременно и
независимо друг от друга Г.Фрелих и Дж.Бардин предложили идею взаимо-
действия электронов через колебания кристаллической решетки, а в 1957 году
на основе этой идеи Бардин, Купер и Шриффер разработали теорию сверх-
проводимости (теорию БКШ), суть которой состоит в следующем [7].
Рис. 44. Гипотезы температурной
зависимости сопротивления металлов

Страницы