Новости Технологии

В «одномерном» металле зарегистрирован гигантский эффект Нернста

Физики из США и Бразилии измерили коэффициент Нернста в квазиодномерном металле Li0,9Mo6O17 и получили неожиданно высокий результат, близкий к рекордным величинам.

Коэффициент Нернста ν определяет амплитуду одноимённого эффекта, который наблюдается при воздействии на проводящий образец магнитного поля и градиента температуры, приложенных в перпендикулярных направлениях. Если градиент ориентирован, скажем, по оси x, а магнитное поле — по z, то вдоль оси y будет создаваться электрическое поле c напряжённостью, выражаемой через ν, магнитную индукцию Bz и меру пространственного изменения температуры dT/dx. Учёные хотят приспособить проводники с большим коэффициентом Нернста (самые высокие значения ν, отметим, были зафиксированы у висмута и графита) для криогенного охлаждения, однако поиски таких материалов, готовых к практическому использованию, результатов пока не принесли.

Структура Li0,9Mo6O17 (иллюстрация из журнала Physical Review Letters).

Первые образцы квазиодномерного Li0,9Mo6O17, который оказался сверхпроводником с критической температурой, примерно равной 2 К, были синтезированы в восьмидесятых годах прошлого века. Совсем недавно этот материал обнаружил другое интересное свойство — способность к нарушению закона Видемана — Франца.

Новые опыты проводились на кристаллах Li0,9Mo6O17 размером в 0,05–0,15 мм (по обозначенной на рисунке выше оси a) и 0,5–2 мм (в плоскости bc). Результаты измерений для одного из кристаллов — отношение величины ν к температуре — приведены ниже. Магнитное поле физики ориентировали вдоль a, а градиент температуры — по осям b (в этом случае определялся коэффициент νcb) или c (νbc).

Результаты измерений νcb/Т и νbc/Т. Данные по висмуту (сплошная чёрная и пунктирная синяя кривые) взяты из двух разных источников. (Иллюстрация из журнала Physical Review Letters.)

Легко заметить, что соотношение ν/Т, измеренное у квазиодномерных образцов, вполне сравнимо с показателями висмута и графита. При этом у двух последних материалов и многих других металлов величина ν/Т задаётся отношением подвижности носителей заряда к температуре Ферми 283μ/ТF, тогда как у Li0,9Mo6O17, соответствующая которому кривая 283μ/ТF также отмечена на рисунке, экспериментальные значения на порядки превосходят оценочные. Следовательно, большой вклад в коэффициент Нернста, наблюдаемый в квазиодномерном металле, вносит так называемое фононное увлечение — эффект, обусловленный взаимодействием носителей заряда с неравновесным фононным газом. Суть явления состоит в том, что фононы из возникающего в проводнике с градиентом температуры потока, направленного от «горячего» конца к «холодному», передают электронам часть своего квазиимпульса, увлекая их за собой.

По материалам: Physical Review Letters

(Всего 8, сегодня 1)

Похожие новости

Мы видим не то, что происходит на самом деле

newsmaker

Украинский рынок акций открыл новый год ростом

newsmaker

Дверной глазок уйдет на заслуженный отдых

newsmaker

Оставить комментарий