Short Notes                                     K69

                        phys. stat. sol. (b) 6 2 , K69 (1973)
       ...
physica status solidi (b) 60
    K70




                                    -                                            ...
Short Notes                                      K71

Fig. 3. Feldabhiingigkeit des Hallkoeffizienten


niederenergetische...
K72                            physica status solidi (b) 60

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  1. 1. Short Notes K69 phys. stat. sol. (b) 6 2 , K69 (1973) Subject classification: 1 4 . 1 ; 2 1 . 1 Lehrkanzel fur Experimentalphysik-Tieftemperaturphysik, Universitat Wien Eine Anomalie in der Temperaturabhhgigkeit d e r transversalen magnetischen Wider standserhohung v on Kupf er V on R. J. SCHWARZ und F. STANGLER Untersucht wurden Proben in Form von 13 pm starken Cu-Folien. Sie wiesen nach Angaben d e r Lieferfirma MRC eine Gesamtverunreinigung von 3 5 ppm auf. Durch verschiedene Gliihbehandlungen, siehe Tabelle 1, n5here Details in (1) , wurden unterschiedliche Restwidersthde erzielt. Diese sind aus der Tabelle 1 zu ersehen und nicht Size-Effekt korrigiert. F u r die Probe Cu M6 ergibt die in (2) be- schriebene Korrektur einen Restwiderstand von ca. 0,5 nS2cm. Die Textur d e r ge- gluhten Proben entspricht den in (3) als Cu M3 beschriebenen Probe und unterschei- [loo]- det sich nicht wesentlich von d e r Textur der unbehandelten Probe (4). Die Richtungen der meisten Korner liegen parallel zu einer Normalen auf d e r Proben- . oberflache oder sind um diese herum gruppiert Gemessen wurden die Feldabhhgigkeit der transversalen magnetischen Wider- standserhohung (Fig. 1 ) , die Temperaturabhhgigkeit (Fig. 2) derselben sowie die Feldabhangigkeit des Hallkoeffizienten (Fig. 3). - Be i de r Tempe rat urabh hgigkeit de r t ransve r salen magnet i schen Wider stands erhohung der Proben Cu M2 und Cu M6 kann nun eine Anomalie beobachtet werden: Sie zeigt ein Maximum bei ca. 27 OK. Es unterscheidet sich auch die Feldabhkgig- Tabelle 1 Restwidersthde der untersuchten Proben Symbol Gluhbehandlung e4,2 OK (nRcm) quot;as receivedquot; (gewalzt) 3,82 HV-Gliihung bei 500 und ~ x I O - Torr Restgasdruck ~ 3,23 OC Torr HV-Gliihung bei 800 und ~ x I O - ~ Restgasdruck 8,04 OC 0 -Gliihung bei 700 O und 3 ~ 1 0 T ~ r r Partialdruck 0 C -o 1,44 2 2
  2. 2. physica status solidi (b) 60 K70 - - I I I I I 20 t 40 MagneVeld (kOe) Temperafur(X) Fig. 1 Fig. 2 Fig. 1. Feldabhiingigkeit der transversalen magnetischen Widerstandserhohung Fig. 2. Temperaturabhbgigkeit d e r transversalen magnetischenWiderstandserhohung keit d e r transversalen magnetischen Widerstandserhohung d e r Proben Cu M 2 und Cu M6 von d e r d e r Proben Cu MI. und Cu M4:Ab einem Feld von ca. 13 kOe zeigen die Proben Cu M2 und Cu M6 eine geringere Zunahme d e r magnetischen Wider- standserhohung als die Proben Cu M1 und Cu M4. Eine Untersuchung iiber die Feld- abh'hgigkeit des Maximums in der Temperaturabhhgigkeit zeigt , daR das Maximum bis zu einem Feld von 13 kOe beobachtet werden kann (4). Zur Deutung dieser experimentellen Ergebnisse scheint ein Model1 von Pippard (5) uber die Kleinwinkelstreuung von Elektronen durch niederenergetische Phononen . geeignet Auf Grund d e r Lage des Magnetfeldes parallel zur Probennormale ergibt sich, daR die [loo] -Richtugen d e r Korner in Richtung des Magnetfeldes liegen oder mit dieser Richtung nur einen kleinen Winkel einschliehn. Damit ergeben sich wegen d e r Topologie der Fermioberflache geschlossene Bahnen, deren Beitrag zur magnetischen Widerstandserhohung Sattigung zeigt , und die durch offene Bahnen ge- ' trennt sind. Nach (5) werden nun Elektronen, die offene W n e n durchlaufen, durch
  3. 3. Short Notes K71 Fig. 3. Feldabhiingigkeit des Hallkoeffizienten niederenergetische Phononen mehr gestreut als solche, die geschlossene Bahnen durchlaufen. Da- durch wird d e r Beitrag offener Bahnen zur magne- tischen Widerstandserhohung, d e r ja proportional 2 zu H ist, ab einer bestimmten Temperatur, bei d e r geeignet niederenergetische Phononen ange- regt werden, mit fallender Temperatur vermin- dert. So konnte es zu einem Maximum in der Tem- peraturabhhgigkeit kommen. Da dieser anisotrope Phononenstreumechanis- - I0 20 mu8 stets im Beisein anderer isotroper Streume- Magnetfeld (kOel chanismen ablauft , ist auch einzusehen, daR nur die Proben geringeren Restwiderstandes Cu M2 und Cu M6 das Maximum zeigen. , In Fig. 3 ist die Feldabhhgigkeit des Hallkoeffizienten dargestellt. Der eigen- artige Verlauf der Feldabhhgigkeit bei der Probe Cu M6 kann ins Model1 passen, wenn man beriicksichtigt , daf3 d e r Beitrag sowohl geschlossener wie auch offener Bahnen zum Hallkoeffizienten Sattigung zeigt , diese jedoch bei offenen Bahnen erst bei einem Feld erreicht wird, das zehnmal so groR ist wie im Fall d e r geschlosse- nen Bahnen (6). Das heiRt, durch die Kleinwinkelstreuung kommt beim Hallkoeffi- zienten nur ein anderes Sattigungsverhalten der offenen Bahnen im Gegensatz zu den geschlossenen zum Ausdruck. Bei d e r magnetischen Widerstandserhohung jedoch 2 wird ein Ansteigen mit H mit einem von H unabhhgigen Verhalten verglichen. Letzteres liefert den ausgepragteren Effekt und erklart, daB die magnetische Wider- standserhohung d e r Probe Cu M 2 durch Kleinwinkelstreuung beeinflufit wird, der . Hallkoeffizient derselben Probe jedoch keinen solchen EinfluR zeigt D e r EinfluR d e r Kleinwinkelstreuung auf den Ha1ll;oeffizienten kommt nur bei der Probe Cu M6, also jener mit dem geringsten Restwiderstand, zum Ausdruck. Diese Arbeit wurde durch die Unterstiitzung des quot;Fonds zur Forderung d e r wis- senschaftlichen Forschungquot; ermoglicht.
  4. 4. K72 physica status solidi (b) 60 Literatur (1)R. J. SCHWARZ und F. STANGLER, Anz. Ost. Akad. W i s s . , Abt. I1 -(1973), i m Druck. 110 32 (1973),i m Druck. (2)R. J. SCHWARZ und F. STANGLER, Act. Phys. Aust. (3) R. J. SCHWARZ und F. STANGLER, phys. stat. sol. (b) 55, KlOl (1973). (4)R. J. SCHWARZ, Dissertation, Universitat Wien, 1971. (5) A.B. PIPPARD, Proc. Roy. SOC. A305, 291 (1968). - Zh. (6)I.M. LIFSHITS , M.I. AZBEL und M.I. JSAGANOV, Soviet Phys. eksper. 4, 41 (1957). teor. Fiz. (Received September 24, 1973)

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