Осцилляции перегибов на дислокационных линиях в кристаллах и низкотемпературные транспортные аномалии как "паспорт" свежевведенных дефектов

Теория электронных свойств

Анотація

Обсуждается возможная интерпретация экспериментальных данных о низкотемпературных транспортных аномалиях в слабо деформированных металлических кристаллах, приготовленных из особо чистых свинца, меди и серебра, а также в кристаллах ⁴He в свете представленной ранее теоретической картины дислокаций с динамическими перегибами. В случае чистых металлов теоретические предсказания дают общую картину взаимодействия электронов проводимости в образце со свежевведенными дислокациями, содержащими динамические перегибы («кинки») в потенциальном рельефе Пайерлса. В поле случайных напряжений, возникающих при пластической деформации образца, перегибы на дислокационной линии образуют набор одномерных осцилляторов в потенциальных ямах различной формы. В области низких температур, при достаточно малой плотности дефектов, пиннингующих перегибы, неупругое рассеяние электронов на перегибах должно приводить к отклонениям от закона Видемана–Франца. В частности, неупругое рассеяние на перегибах должно приводить к квадратичной зависимости от температуры теплопроводности металлического образца вдоль преимущественных направлений осей дислокаций. В нормальной к оси дислокации плоскости преобладает упругое рассеяние электронов на большие углы. Пиннинг перегибов точечными дефектами или дополнительными дислокациями, так же, как и отжиг образца, приводящий к исчезновению перегибов, должен вызывать подавление транспортных аномалий. Таким образом, интервал энергий для спектра колебаний перегибов, ограниченный характерной амплитудой рельефа Пайерлса, является «паспортом истории деформации» каждого конкретного образца. Например, в меди ему соответствует область температур/энергий порядка 1 К. Планируется также обсуждение в отдельной публикации применимости механизма рассеяния фононов на подвижных дислокационных перегибах и пиннинг перегибов примесями для объснения аномалий фононной теплопроводности кристаллов ⁴He и деформированных кристаллов чистого свинца в сверхпроводящем состоянии.