Особенности термоэдс сплавов Mo-Re, Mo-Re-Nb и электронно-топологический переход в этих системах

Abstract

Исследовано аномальное поведение термоэдс сплавов Mo₁₋хReх, Mo₁₋х₋yReхNby в широком интервале температур и концентраций (в пределах твердого раствора). Экстремум на концентрационных зависимостях термоэдс при 10 К, наблюдаемый для этих систем при одной и той же электронной концентрации »6,1 электрон/атом, свидетельствует о наличии в электронном спектре Mo критической энергии Ec, при которой в Мо происходит электронно-топологический переход под действием примесей. По теоретическим представлениям об электронном спектре Mo, ближайшая Ec > EF⁰ соответствует дну зоны, при пересечении которой появляется новая электронная полость поверхности Ферми. В двойных системах под действием примеси Re новая полость поверхности Ферми возникает, а в тройных системах при добавлении примеси Nb она исчезает. Количественное сравнение теории с экспериментом позволило определить зазор Ec-EF⁰ для Mo, составляющий ≈0,02 эВ. Эти результаты соответствуют полученным ранее из сверхпроводящих характеристик.

The anomalous behavior of the thermopower of Mo₁₋xRex and Mo₁₋x₋yRexNby alloys is investigated over a wide range of temperatures and concentrations (within the limits of the solid solution). An extremum on the concentration dependence of the thermopower at 10 K, observed for both of these systems at the same electron concentration ≈6.1 electrons/atom, attests to the presence of a critical energy Ec in the electronic spectrum of Mo at which an electronic–topological transition occurs in Mo under the influence of impurities. According to the theoretical ideas about the electronic spectrum of Mo, the closest Ec>EF⁰ corresponds to the bottom of the band, upon the crossing of which a new electron sheet of the Fermi surface appears. In the binary systems the Re impurity causes a new sheet of the Fermi surface to appear, and in the ternary systems it disappears as the Nb impurity is added. A quantitative comparison of the theory with experiment makes it possible to determine the gap Ec−Ef⁰ for Mo, which is found to be ≈0.02 eV. These results correspond to those obtained previously from the superconducting characteristics.