Механизм рассеяния "электрон-фонон-поверхность" и его вклад в низкотемпературное электросопротивление металлов

Abstract

В области размерного эффекта в интервале 2-40 К измерено электросопротивление очень чистых моно-кристаллических образцов вольфрама в зависимости от их поперечных размеров и кристаллической ориентации 01раняющих плоскостей. В условиях малоуглового электрон-фононного рассеяния в модели, учитывающей зависимость вероятности рассеяния электронов на поверхности от угла скольжения, рассчитаны температурные и толщинные зависимости сопротивления тонких проволок. Теоретически и экспериментально показано, что наблюдаемая температурная зависимость сопротивления близка к квадратичной, что обусловлено интерференцией электрон-фононного и электрон-поверхностного рассеяния.

В області розмірного ефекту в інтервалі 2-40 К виміряно електроопір дуже чистих монокристалічних зразків вольфраму в залежності від їх поперечних розмірів і кристалографічної орієнтації обмежуючих площин. В умовах малокутового електрон-фононного розсіювання в моделі, яка ураховує залежність ймовірності розсіювання електронів на поверхні від кута ковзання, розраховано температурні і товщинні залежності опору тонких дротів. Теоретично і експериментально показано, що спостережувана температурна залежність опору близька до квадратичної, що обумовлено інтерференцією електрон-фононного і електрон-поверхневого розсіювання.

The electrical resistivity of high-purity tungsten single crystals are studied in the temperature range 2-40 K under size effect condition. In the low temperature limit and in an approximation, which takes into account the change of the electron-surface scattering probability at small grazing angles, the resistivity calculations have been made. It is shown that quadratic temperature contribution to the electrical resistivity of pure metal is associated mainly with an interference between electron-phonon and electron-surface scattering. A satisfactory agreement is observed between the theory and the experiment.