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无序合金的电子输运性质和热学性质研究

田勇  
【摘要】:本论文系统研究了(Cu_(50)Zr_(50))_(94)Al_6大块金属玻璃的比热和热导率随温度的变化关系,并对Ag3Sn多晶样品和Cu-Zr非晶金属薄膜的电输运性质进行了系统分析。 (Cu_(50)Zr_(50))_(94)Al_6大块金属玻璃的比热测量结果表明合金中存在着局域振动模式。通过对实验数据的具体分析,我们发现对声子振动态密度有贡献的局域振动频率符合高斯分布。在晶格的热传导方面,除了瑞利点缺陷散射和电子—声子散射之外,声子和局域振动之间的相互作用引起的共振散射也起着非常重要的作用。当退火温度低于样品的玻璃转变温度时,金属玻璃的内部结构没有发生明显改变。但经较高温度退火后的样品,玻色峰的位置向低能量方向移动,峰的强度增加,同时德拜温度减小。玻色峰的变化可以用弹性介质的连续变化进行解释。 我们对不同无序程度Ag3Sn合金的电阻率进行了系统的研究,发现从26 K到室温电阻率随温度的变化关系显示凸函数曲线特征,而且可以用Fisk和Webb的并联电阻方程进行定量的描述。所有样品低温的电阻率与温度的平方成正比,目前这种电阻率行为还没有统一的解释。样品的磁电阻都是正值,低场(B1 T)的磁电阻与磁场的关系满足Kohler定则,与磁感应强度的平方成正比,高场(B1 T)的磁电阻与磁感应强度成线性关系,其原因目前尚不清楚。 电子的弱局域效应和电子—电子之间的相互作用在Cu-Zr非晶金属薄膜的电输运性质中起着非常重要的作用。样品的电导率随温度的变化关系可以分成三个不同的温度区间,在低温区、中间温区和高温区电导率分别与T1/2、T和T1/2成正比。通过测量样品的磁电阻获得了电子的退相位相干时间。电子的非弹性散射过程主要来自电子—声子横波之间的相互作用。自旋—轨道散射率与薄膜中Zr的含量有很强的依赖关系。


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