Составители:
Рубрика:
По определению, удельное сопротивление ρ равно: ρ= 1/σ. Поэтому для
удельного сопротивления, обусловленного колебаниями решетки, будем
иметь:
ρ
кол
= m v
F
T/ (ne
2
α) (56)
т.е. удельное сопротивление растет пропорционально температуре, что и
наблюдается экспериментально.
Для невырожденного электронного газа, согласно (52), имеем:
u = αe √ π /(8m*kT
3
) (57)
т.е. подвижность носителей невырожденного электронного газа обратно
пропорциональна T
3/2
.
В области низких температур (ниже дебаевской) концентрация фононов
быстро уменьшается, вследствие чего резко уменьшается удельное
сопротивление, обусловленное колебаниями решетки: при Т - 0 ρ ~ T
5
. В
этом случае основной вклад в сопротивление дает рассеяние на
примесных атомах, всегда содержащихся в небольших количествах даже в
самых чистых металлах. При рассеянии на примесных атомах длина
свободного пробега, согласно формуле Резерфорда, пропорциональна
четвертой степени скорости электронов, λ ~ < v
>
4.
Поэтому для
вырожденного электронного газа u и σ не зависят от температуры, а для
проводников с невырожденным электронным газом: u ~ <v>
3
~ T
3/2
.
Проведенное рассмотрение показывает, что электропроводность
металлов определяется формулой (40), где ρ
прим
не зависит от Т и
называется остаточным удельным сопротивлением ρ
ост
, а ρ
кол
при
высоких температурах возрастает линейно с ростом Т. Схематически
зависимость удельного сопротивления металла от температуры
представлена на Рисунке 17. (кривая 1).
3.6. Явление сверхпроводимости.
В 1911 году голландский физик Х. Камерлинг-Оннес обнаружил, что
при температуре 4,15 К сопротивление ртути почти скачком падало до
нуля, т.е. ртуть перестала оказывать сопротивление электрическому току.
Это явление, названное
сверхпроводимостью, было обнаружено
впоследствии у ряда чистых металлов: олово, свинец, индий, алюминий,
ниобий и т.д. Сверхпроводниками оказались и многие сплавы.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- …
- следующая ›
- последняя »
