Файл: Мотт, Н. Электронные процессы в некристаллических веществах.pdf

-гоо'

Ф п г. 3.27. Термо-э.д.с. жидкого Те — Т1 в зависимости от концентра­ ции Те.

ТеТ12 . Поле вокруг иона Т 1 3 + будет поэтому слабым, и вырожден­ ный газ электронов будет обладать такими же свойствами, как электроны в концентрированных металл-аммиачных растворах, описанных в гл. 5.

На фиг. 3.27 показана термо-э. д. с. в рассматриваемой системе в зависимости от концентрации. Из графика следует, что в обла­ сти, богатой Те, сплав является проводником р-типа. С другой стороны, при любой концентрации Те знак постоянной Холла соответствует проводимости ге-типа. По соображениям, приведен­ ным в 2.12, мы не полагаем, что отсюда можно сделать какой-либо

или дырками. В качестве доказательства того, насколько мало информации можно извлечь из эффекта Холла, Регель и др. [429] отметили, что у некоторых веществ с проводимостью 1—10 О м - 1 X

на фиг. 3.28 приведены данные для Sb2 Se3Это, по-видимому, подтверждает наше высказывание о том, что формулу RH =

=1/пес нельзя применять в случае малой длины свободного про­

бега или перескоковой проводимости 1 ) .

х ) Эндерби и Коллингс [155] выдвинули иную гипотезу, а именно что сплавы, богатые Те, являются металлами, как это показывает эффект Холла, и что термо-э.д.с. р-типа обусловлена неким резонансным рассеянием, кото­ рое быстро возрастает с ростом энергии. Нам кажется, что трудно принять такое объяснение. Проводимость п о р я д к а 4 - 1 0 _ 3 О м _ 1 - с м _ 1 является наимень­ шей возможной для металла; если мы имеем дело с металлическим провод­ ником, средняя длина свободного пробега должна быть очень малой, и резкая зависимость от энергии неправдоподобна.

На фиг. 3.29 (заимствованной у Катлера и Меллона [115]) представлена температурная зависимость удельного сопротивле­ ния жидких сплавов Те — Т1 при концентрации теллура, боль­ шей, чем у ТеТ12 . Хотя температура меняется в широких преде­ лах, при величине проводимости больше 200 О м " 1 - с м - 1 эти вещег ства следует отнести к классу «б» (металлическому) и предполо­

Возникает вопрос, почему эти вещества обладают термо-э. д. с. р-типа, и значит, EF лежит в нижней части энергетической псевдо­ щели, как показано на фиг. 3.21. Одним из возможных объяснений является то, что с ростом температуры зона проводимости расши­ ряется больше, чем валентная зона, образованная из тс-орбиталей, не принимающих участия в связи. Другое возможное объяснение, предложенное Катлером, заключается в том, что оборванные цепи вносят незаполненные орбитали и тем самым добавляют новые состояния к валентной зоне. В подтверждение этой модели Катлер 1112] указывает, что при заданной температуре, если принять, что сплавы образуют цепи теллура, имеющего на концах атомы таллия, проводимость пропорциональна числу связей Те — Те.

Сдвиг Найта К должен обнаружить переход между проводимостями типа «а», «б» и «в». Займан [557] указал, что у обычных металлов класса «а» величина К приближенно пропорциональна [./V (Ер)]св- В жидких полуметаллах, у которых псевдощель запол­ няется при повышении температуры, следует ожидать проводи­ мость типа «б» или «в». В случае типа «б» сдвиг Найта должен быть пропорционален g, а проводимость — g 2 , так что должна наблю­ даться пропорциональность между К2 и а (см. также 3.17.2). В своих двух работах Уоррен [532, 533] исследовал сдвиг Найта жидких 1п2 Те3 и Ga 2 Te 3 . Принимая g равным единице при высо­ ких температурах, он смог получить g из значений К при низких температурах. Он нашел, что в этой области величина К2/а постоянна. Кроме того, когда g становится меньше 1 / з , наблюдает­ ся более быстрое падение а, которое он приписывает началу локализации.

В области диффузионного движения (класс «б») скорость рела­ ксации ядер намного больше, чем это следует из соотношения Корринги. Уоррен считает, что скорость релаксации зависит от времени, которое электрон проводит на каждом атоме (в наших обозначениях l/v„„, гл. 2), и тем самым непосредственно связана с проводимостью (см. также [372]).