PDF《！＂ 含量对重电子金属 低温性质的影响 ！》

! O%/ 物理学报C,PC DQBRS,C RSMS,C T5>

23!, M52! , :-F-7U-V, %% ! %% ,JN+2DJKL2 R5F2 ! 样品的制备与测量 实验中所用的样品 用常规电弧炉 熔炼法难以实现, 这是因为 () 元素的熔点较低, 汽 化点只有 *+,- .用常规电弧炉熔炼时, () 元素在高 温电弧 (大约 /+++-) 情况下, 早已汽化成气体状 态, 样品中难以留下 () 的成分 (因为 () 的配比量很 小) .因此, 为了得到 () 含量准确的样品, 我们利用 饱和蒸汽压的方法经过计算和实验得到了一种非常 规配比法, 样品的具体制作过程如下: 0) 首先将高纯 度的 #$ (**.*1) #% (**.***1) 金属元素按比例为

0 2 (&

'

!) 的摩尔数配备好, 将配备好的成分放入高 真空电弧炉的水冷式铜底坩埚的圆槽中, 真空度抽 至!3044 4!!

3 0+'

5 67 后, 用高纯氩气冲洗多遍, 然 后在流动氩气的保护下, 将每个样品反复熔炼, 使其 均匀混合, 得到 !) 把熔炼好的

5 个样品分 别封入

5 个真空度好于

044 4!!

3 0+'

&

67 的石英玻 璃管中, 放入箱式炉在 85+-下退火 05+9 之后, 随炉 冷却;

4) 将退火后的样品破碎成粉末, 再与适当过量 (过量数与石英管的有效容积及扩散温度有关) 的高 纯() 粉(**.51) 按配比 充分混合后在 压片机上压成饼状物, 封入高真空石英管中, 之后放 入箱式炉, 在85+-下退火 05+9, 使() 元素与熔炼 好的 达到充分扩散混合, 此时样品未熔化, 内部不致密;

/) 将温度进一步升高到 *!+- 保温 0+9, 使样品中 部分熔化, 制成较好的样 品.化学分析证实 () 达到预期的配比, : 射线衍射 分析表明这些样品是很好的单相, 与#$#%&

一样的 正交结构.把圆饼状的样品的二分之一切成截面为 0;

;

! 的长条, 作为测量输运性质的样品, 另外二分 之一则用来测量比热容, 大约 8温度曲线. 在电阻极大 值温度 ;

7:以上的温度范围内, 电阻的来源主要有

4 部分: =?)@? 散射、 声子散射和剩余电阻, 即#A#+ B $ '

% C) , 其中 $ 代表声子散射, '

%C) 代表 =?)@? 散射, #+ 代表剩余电阻 [05 ] . 利用电阻公式 # A #+ B $ '

% C) 对图

0 中的

5 条电阻曲线进行拟 合的结果可以决定公式中与温度有关的系数 $,% . 在较低温度以下, 声子散射项可以忽略, 电阻的表现 形式将变成 # A #+ '

% C) , 从而确定出 =?)@? 散射 项>

%C) 的系数 % .在,+ = 以下的一段温区内, =?)@? 散射对电阻的贡献为主, 各个样品的 # 与'

C) 都 呈直线关系, 见图

0 的插图.各样品的系数 % 值利用 图0插图的斜率求得, 并列在表

0 中.在较高温度范 围, 利用电阻公式 # A #+ B $ '

% C) (其中 % 值已 知) 拟合的结果可得到声子散射项系数 $, 拟合结果 表明, 几个样品的 $ 数值相近. 表0=?)@? 散射项系数与杂质含量 ! 的关系 ! +.+5 +.0+ +.05 +.!+ +.4+ % +.+*&

8 +.+*/8 +.+*0* 图0 (! A +.+5, +.0+, +.05, +.!+, +.4+) 的#D # (!5+) >

曲线 插图为 #D # (!5+) >

C) 曲线, # (!5+) 为!5+= 的电阻

4 0

8 ! 0! 期 孟继宝等: () 含量对重电子金属 低温性质的影响 我们已经知道 ! !#$ 的电阻极大值温度 !%&

'

为()* [ ($ ] , 从图 + 看出随着 ,- 含量增大, !%&