мах домішки, розсіюванням на дефектах кристалічної структури, розсіюванням на кордонах речовини.
При зростанні температури концентрація електронів в металі не змінюється, але посилюється коливання вузлів кристалічної решітки і як наслідок зменшується середня довжина вільного пробігу lср і відповідно рухливість електронів. Тому питомий опір металів з підвищенням температури зростає. p> У області I, складовою кілька кельвінів, у ряду металів може наступити стан надпровідності (r = 0, при T = tсв). У теоретично чистих металів r прагне до нуля (пунктирна крива). У технічно чистих металів, що не володіють надпровідністю, величина питомого опору визначається розсіюванням носіїв заряду на домішках і r = rпрім. Чим чистіше метал, тим менше область I як по абсциссе так і по ординате. У межах області II спостерігається швидке зростання питомого опору r В»Tn, де n поступово убуває з зростанням температури від 5 до 1 при Т = ТD. Це пов'язано із збільшенням числа частот теплових коливань (фоно-нів) кристалічної решітки, яке закінчується при характеристичної температурі Деба ТD. Для більшості металів ТD змінюється в межах 10 Вё 450 К. В області III спостерігається практично лінійна ділянка зростання питомого опору, за рахунок лінійного збільшення амплітуд коливання вузлів кристалічної решітки. Поблизу температури плавлення Тпл (область IV) може спостерігатися відхилення залежності r (T) від лінійної. При переході з твердого стану в рідкий у більшості металів відбувається збільшення обсягу і r стрибкоподібно зростає; у металів з протилежною зміною обсягу (Ga, Bi) відбувається зниження r.
У області лінійної залежності r (T) справедливо вираз:
r = r0 (1 + ar (T-T0)),
де r0 - питомий опір при температурі T0,
- температурний коефіцієнт питомого опору.
Для більшості чистих металів при кімнатній температурі ar = 1/273 В»0/004 K-1.
3 Вплив домішок і дефектів кристалічної структури на питомий опір металів
Розсіяння електронів на статичних дефектах кристалічної структури не залежить від температури. Тому, при Т = 0 До опір реальних металів прагне до деякого постійного значення, званого залишковим опором rост. Звідси випливає правило
r = rт + r ост,
де rт - опір обумовлене розсіюванням електронів на теплових коливаннях вузлів кристалічної решітки.
Винятком з цього правила є надпровідні метали. Найбільш істотний внесок в залишкове опір вносить розсіяння на домішках, які присутні або у вигляді забруднення або у вигляді легуючого елементу.
У техніці широко застосовуються металеві сплави, що мають структуру невпорядкованого твердого розчину. У твердому розчині зберігається решітка металу розчинника, але змінюється її період, величина якого схильна флуктуацій. Це призводить до сильного розсіювання електронів. Опір сплаву можна виразити у вигляді:
rспл = Rт + rост,
де rт - опір, обумовлен...
