Влияние фокусировки на взаимное увлечение электронов и фононов и электросопротивление кристаллов калия
Минобрнауки России , функция, АААА-А19-119012990095-0
Кулеев И.Г.1, Кулеев И.И.1
1Институт физики металлов им. М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург, Россия
Email: kuleev@imp.uran.ru, kuleyevII@imp.uran.ru
Поступила в редакцию: 28 марта 2022 г.
В окончательной редакции: 15 мая 2022 г.
Принята к печати: 16 мая 2022 г.
Выставление онлайн: 6 июня 2022 г.
Исследовано влияние анизотропии упругой энергии на взаимное увлечение электронов и фононов и электросопротивление кристаллов калия при низких температурах. В гидродинамическом приближении проанализирован обмен импульсом между электронным и тремя фононными потоками, соответствующими трем ветвям колебательного спектра. Учтены актуальные механизмы релаксации импульса фононов: рассеяние на границах образца, дислокациях и в процессах фонон-фононного переброса. Показано, что в предельном случае сильного взаимного увлечения электронов и фононов электросопротивление будет значительно меньше, чем дает теория Блоха-Грюнайзена, а скорости дрейфа фононов и электронов близки и определяются суммарной скоростью релаксации фононов в резистивных процессах рассеяния. В противоположном случае, когда для фононов доминируют резистивные процессы рассеяния, фононная система остается в равновесии, и электросопротивление следует теории Блоха-Грюнайзена. В этом случае скорости дрейфа всех мод различны и гораздо меньше скорости дрейфа электронов. Ключевые слова: электросопротивление, упругая анизотропия, электрон-фононная релаксация.
- Р.Н. Гуржи, А.И. Копелиович. УФН 133, 33 (1981)
- И.Г. Ланг, С.Т. Павлов. ЖЭТФ 63, 1495 (1972)
- И.Г. Кулеев. ФТТ 42, 1952 (2000)
- Л.Э. Гуревич, И.Я. Коренблит. ФТТ 6, 856 (1962)
- F. Bloch. Zs. Phys. 59, 208 (1930)
- E. Gruneisen. Ann. Phys. 40, 5, 543 (1941)
- A. Sommerfeld, H. Bete. Elektronen Theorie der Mettale. Handbuch der Physik. Bd. 24/2 (1934)
- A.H. Wilson. The Theory of Metals. Cambridge (1953)
- J. Zyman. Electrons and Phonons. Oxford, N. Y. (1960)
- F.J. Blatt. Physics of electron conductivity in solids. Mcgraw-hill book company (1968)
- J. Zyman. Principles of the theory of solids. Cambridge University Press (1972)
- А.И. Ансельм. Введение в теорию полупроводников. Наука, М. (1978) 616 с
- И.И. Кулеев, И.Г. Кулеев. ЖЭТФ 156, 56 (2019)
- I.I. Kuleyev, I.G. Kuleyev. J. Phys.: Condens Matter 31, 375701 (2019)
- И.И. Кулеев, И.Г. Кулеев. ФММ 122, 83 (2021)
- R. Fletcher. Phys. Rev. B 36, 3042 (1987)
- И.Г. Кулеев, И.И. Кулеев, С.М. Бахарев, В.В. Устинов. Фокусировка фононов и фононный транспорт в монокристаллических наноструктурах. Изд-во УМЦ УПИ, Екатеринбург (2018). 256 с
- И.И. Кулеев, И.Г. Кулеев. ФММ 121, 1011 (2020)
- J.M. Zyman. Phil. Mag. 4, 371 (1959)
- I.G. Kuleyev, I.I. Kuleyev. Chin. J. Phys. 72, 351 (2021)
- J.W. Ekin, B.W. Maxfield. Phys Rev. B 4, 4215 (1971)
- T.C. Chi. J. Phys. Chem. Ref. Data 8, 339 (1979)
- В.П. Силин. Введение в кинетическую теорию газов. Наука, М. (1971)
- Х.М. Бикин, И.И. Ляпилин. Неравновесная термодинамика и физическая кинетика. УрО РАН, Екатеринбург (2009)
- Г. Рёпке. Неравновесная статистическая механика. Мир, М. (1990)
- Ф.И. Федоров. Теория упругих волн в кристаллах. Наука, М. (1965)
- И.Г. Кулеев, И.И. Кулеев. ФТТ 49, 3, 422 (2007)
- B. Truel, C. Elbaum, B.B. Chick. Ultrasonic methods in solid state physics. Academic Press, N. Y.--London (1969)
- Ю.П. Кардона М. Основы физики полупроводников. Физматлит, М. (2002)
- C. Herring, E. Vogt. Phys. Rev. 101, 944 (1956)
- Р. Берман. Теплопроводность твердых тел. Мир, М. (1979)
- D. Gugan. Proc. R. Soc. Lond. A 325, 223 (1971)
- J.S. Dugdale. D. Gugan, Proc. R. Soc. Lond. A 270, 186 (1962)
- M. Kaveh, N. Wiser. Phys. Rev. B 9, 4053 (1974)
- F.J. Blatt, P.A. Schroeder, C.L. Foiles, D. Greig. Thermoelectric power of metals. Plenum press, N. Y.--London (1976)
- P. Trofimenkoff, J.W. Ekin. Phys. Rev. B 4, 2392(1971)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.
