Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Бабичев А.Н. -> "Физические величины" -> 392

Физические величины - Бабичев А.Н.

Бабичев А.Н., Бабушкина Н.А. Физические величины — M.: Энергоатомиздат, 1991. — 1232 c.
ISBN 5-283-04013-5
Скачать (прямая ссылка): fizicheskievelechini1991.djvu
Предыдущая << 1 .. 386 387 388 389 390 391 < 392 > 393 394 395 396 397 398 .. 561 >> Следующая


В эксперименте определяют MC, т. е, р**= Ex Ovy

—т- = —-- , и холловское сопротивление, Ti Е»

1* 0L+ ъл.

Рл-у=

= RB1 где R — коэффи-

U tjXy "уу

циент Холла, который, однако, ие для всех металлов яв-

• 47-2159

737 ределяется магнитным полем



ляется константой. При этом количественно MC определяется величиной шт (а не собственно индукцией магнитного поля В), этим обусловлено так называемое эмпирическое правило Колера, согласно которому MC оп-

9(B)

кР(0)

На рис. 30.3—30.22 приведены основные топологические типы ПФ, а в табл. 30.2 — данные о топологии ПФ металлов и ряда сплавов:

1. Для однозонных металлов с замкнутой ПФ (щелочные металлы) — const GV1 — MC не зависит от В, и принято говорить о насыщении MC, а рху=

=—В, т. е. коэффициент Холла R==I/(пе). В этом слу-пе

чае значение коэффициента Холла оказывается таким же, как и для области слабых магнитных полей

2. Для однозонных металлов с открытой ПФ (благородные металлы) р**~Сс-1 (шт)2оэ?2 в тех ориента-циях В относительно осей кристалла, в которых открытые траектории возникают вдоль оси у (перпендикулярно току) в реальном пространстве, т. е. когда Oyy ~ O0.

В остальных направлениях р,х насыщается. На диаграмме вращения (изменение MC в зависимости от ориентации В относительно осей кристалла) MC почти везде невелико и имеют место острые максимумы, соответствующие открытым траекториям

3. Для компенсированных металлов (^1 = п2) с замкнутыми ПФ (бериллий, молибден, вольфрам, полуметаллы) рд*~ Oo1(COt)2CoB2 для всех направлений Небольшая анизотропия, не зависящая от В, обусловлена несферпчностью ПФ. Эффект Холла (и соответственно «коэффициент Холла») — сложная функция В, T и ориентации кристалла.

4. Для компенсированных металлов с открытой ПФ (магний, цинк, кадмий, олово, свинец и др.) рх»~с01» т. е. не зависит от В (насыщается) в тех ориентациях В, когда открытые траектории возникают вдоль оси х (параллельно току) н реальном пространстве, т. е. когда охх~CT0. В остальных направлениях p«co?2. На диаграмме вращения MC почти везде велико и имеют место острые минимумы, соответствующие открытым траекториям.

5. Для многозонных некомпенсированных металлов (H1^=H2) с замкнутыми и открытыми ПФ (иидий, алюминий, галлий, таллий) асимптотики р** такие же. как и

и 2,

Picy =

— В, где П=Пі

-п2. за исключением

отдельных осиентаций, когда следует учитывать геометрическую раскомпенсацию на миогосвязных ПФ.

Во многих многозониых металлах в сильном магнитном поле становится возможным переход электронов на ПФ из одной зоны проводимости в соседнюю — так называемый магнитный пробой. Это приводит к новым траекториям и, таким образом, существенно влияет на гальваномагнитиые эффекты.

Наиболее подробно топология поверхности Ферми рассмотрена в 11-?].

Основные теоретические и экспериментальные представления о магнитосопротивлении металлов имеются в ]4—6]. В табл. 30.3, 30.4 и на рис. 30.24—30.53 приведены основные данные о MC металлов. Следует заметить, что при температуре 20°С и обычно используемых значениях магнитной индукции ?~l Тл (сот^І) Др/р для большинства металлов весьма мало Например, для меди Др/р« Ю-4 при B=2 Тл. Исключением является висмут, для которого Др/рS=* 2 при B =3 Тл.

Эффект Холла. Основные теоретические и экспериментальные данные об эффекте Холла представлены в ]7]. Коэффициент Холла R в металлах может быть поло-

жительным и отрицательным и даже менять знак с изменением температуры. В области высоких и промежуточных температур для большинства металлов он практически не зависит от температуры. Основные данные об эффекте Холла в металлах приведены в табл. 30.5 и на рис. 30.54—30.69.

В ферромагнетиках иа электроны проводимости воздействует магнитное поле, отличное от внешнего. При этом наблюдается особый, ферромагнитный эффект Холла. Для ферромагнетиков экспериментально найдено, что поле Холла

Er =^0HR0H+ R1M),

(30.1)

где H — напряженность магнитного поля; [х0 — магнитная постоянная; M —• намагниченность образца; j — плотность тока, протекающего через образец: R0 и Ri— обыкновенный и необыкновенный (аномальный) коэффициенты Холла.

Последнее соотношение с учетом равенства B=iL0(H+M) можно записать в виде

(30.2)

где ё — нормированное на полный ток / и то.ицину образца d измеряемое в эксперименте напряжение Холла Ur-, Rs = Ri-Ro — так называемый спонтанным и.ы ферромагнитный коэффициент Холла. Для большинства ферромагнитных металлов RS»Rь

Из этого выражения определяют коэффициенты Холла, используя экспериментальные зависимости ё (В) (рис. 30.2).

S = Ur dll = R0B + Rs M1X0,

Рис. 30.2. Зависимость ЭДС Холла о от магнитной индукции для ферромагнитной пластинки. Определение обыкновенного Ro и аномального Ri коэффициентов Хол-

Обычно Rs^-R0 и сильно зависит от температуры. С повышением температуры спонтанный коэффициент Холла Rs возрастает, достигая максимума в точке Кюри, а затем падает. В парамагнитной области температур эффект Холла определяется соотношением ё = R*H,
Предыдущая << 1 .. 386 387 388 389 390 391 < 392 > 393 394 395 396 397 398 .. 561 >> Следующая
Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed