PDF《Cu100→ zr订 金属玻璃的电阻—压力特性》

第 4卷 第 2期 高压物理学报Vol,4,No.

2 19θ 0年 6月 CHINEsE JOURNAL OF HIGH PREtsuRE pHYsICs Jun,19θ o Cu100→ zr订 金属玻璃的电阻―压力特性 韩颅辉 金荣英 沈宝根 韩涵(中 国科学 院物理研究所,北京〉 摘要 本文在0~0.8G Pa的 压力范围内对金属玻璃 CulO0¨ zrx(x=70,zs)进行 了室 温下的 电阻测量.利用实验得到的负的电阻一压力系数 夕 p及推广的 zi man理 论着重计算并讨论 了压力下 '波 相移 仂(EF)项对日'的 贡谳. 关键词 金属玻璃 电阻一压力系数 '波相移 ˉ t引 近年来,为了深入对非晶材料电子输 运性质的研究,人们对压力下的电阻特性产生了极 大的兴趣,并进行了大量的工作 (包括实验和分析讨论)【 ⒈ 21;

对 电子输运性质 理 论上 先后提出了几种模型,其中推广的 乙m3n理 论丨 31除 能较好地解 释许多非晶合金的电阻一 温度行 为外"519还能解释更多的实验事实,所 以亦常用此理论来讨论高压下的电子输运性质. 对于定温下的 ′ 电阻⊥压力特性,早期 Lazarus曾对推广的 zi man理 论进行了定性的分 析阝l,认 为在金属玻璃系统中,结构因子项及 '波 相移项随压力变化而带来的 对 电阻率 的 贡献都是可以忽略的,因 而可以解释作者在104量 级内未观察到电阻随压力变化的实验结戛 随着后来实验的增多,多数金属玻璃呈现了负的电阻一压力特性,如何去解释它们?一些作 者进行了多种试探 丨⒈7:1,认 为难以得到满意的解释.19Bz年 ,韩顺辉等 【 21报导了将理论的 电阻率的表达式进行数学处理,获得了结构 因子项随压力的变化关系与实验参量 的联系,并对FelOⅡ x Bx金 属玻璃进行了详细分析,得到了理论与实验十分吻合的结果,在此系统 中'波相移项的贡献仍可忽略. 对于晶态过渡金属而言,从能带理论可得出 ,rz(EF)不随压力变化 【 叨 ,但 对于过渡金属 合金,则 尚无有效理论可循,对于非晶过渡金属合金则更是十分因难的问题.从已获得的许 多晶态过渡金属合金的 Jln'/Jp|T值丨lOl,预 示着它们的 J坳/`h/|T值 是较大的;

而且符号 还可正可负.因此,对于非晶过渡金属合金来说,难 以断定此项在任何 系统都可忽略. 鉴于推广的 ziman理 论在解释非晶合金的许多实验结果较其它模型更为成 功:而 其建 立的基础又采用了金属玻璃系统不能成立的弱散射近似,因 此对更多的系统的电阻一压力特 性进行讨论,从而对 '波 相移项的贡献获得更多的了解,这对进一步检验该理论模型和深入 非晶合金电子输运机制的了解,都是有意义的.在研究了磁性系统 Fe10Ⅱ x Bx的 基础上,本 文选择了非磁的 CulOO x zrx金 属玻璃作为进一步研究对象,此 系统的制备工艺 已十 分成熟 , 且对它们的许多性质都已进行了研究,这些实验结果都有助于对问题的讨论.在本 文中对结 构因子随压力变化项的计算通过电阻一温度系数去获得. 最后,我们计算得到在 CulOO x zrx 本文于1θ Bg年10月19日 收到. 高压物理学报第4卷 金属玻璃系列中,〃 波相移项受压力的影响带来的对电阻率的贡献不能忽略.此结果有助于 深入对金属玻璃电阻一压力特性的了解.

二、实验方法 样品的制备先经真空 电弧炉反复熔炼制成 CulO0γ zrx(/=zs,70)合金小 锭,作 为母 合金,然后采用快速急冷的方法制成非晶薄带,厚约sO um,宽约1.5mm. X射 线衍别 哑明 样品为非晶态. 样品装入聚四氟乙烯盒中,传压介质为⒈1(体积比)航空煤油和扩散泵油的混合液体, 用气缸一活塞式产生流体静压力,室温下在压机上加压后用螺栓锁紧,将压力锁入高压盒中. 压力读数的相对误差用锰铜电阻一压力计校准,其值小于 ± 2%. 样品电阻采用四探针法测量,测量引线用导电银胶粘接或用低熔点焊锡焊接,测量时通 过样品的电流为 1mA,电压分辩率为 2* 10ˉ :V. 采用电流换向消除乱真电势,温 度用铜 ―康钼热电偶测量,控制使用改装的 DWT彳02精密温度 自动控制仪,温度变化 可控 制到±0・ 1K. 测量中注意了对样品施加 (或释放)压力后,样品的电阻值要经历一段弛豫过程, 弛豫时间随所加压强的大小而不同,低压下弛豫时间短,高 压下弛豫时间长.