Роль особенностей электронной структуры в электросопротивлении зонных ферромагнетиков Co-=SUB=-2-=/SUB=-FeZ (Z=Al, Si, Ga, Ge, In, Sn, Sb)

Abstract

В интервале температур 4.2 < T < 1100 K исследовано электросопротивление ρ(T ) зонных ферромагне-тиков Co 2 FeZ (где Z = Al, Si, Ga, Ge, In, Sn, Sb -s-, p-элементы Периодической таблицы Менделеева). Показано, что зависимости ρ(T ) этих сплавов в магнитоупорядоченном состоянии (при T < TC ) в основном определяются особенностями электронного спектра вблизи уровня Ферми. Процессы рассеяния носителей тока влияют на поведение ρ(T ) только вблизи TC и выше, а также в области низких температур (при T ≪ TC ). ВведениеВ последние годы большое внимание уделяется иссле-дованию сплавов Гейслера X 2 Y Z (где X и Y -переход-ные 3d-элементы, а Z -s-, p-элементы Периодической таблицы Менделеева), так как они считаются перспек-тивными материалами для практического использования. Большинство из этих сплавов -зонные ферромагне-тики. Основная особенность зонных ферромагнетиков заключается в том, что практически все их физические свойства во многом определяются параметрами элек-тронного спектра вблизи уровня Ферми E F . Среди этих сплавов наибольший интерес для практического при-менения в области спинтроники, например, в качестве спиновых инжекторов, представляют так называемые полуметаллические ферромагнетики (ПМФ) [1]. К ним можно отнести и сплавы Co 2 FeZ, имеющие высокие зна-чения таких важных параметров, как намагниченность и температура Кюри (см., например, [2-7] и данные, приведенные в таблице).Поэтому несомненный интерес представляют иссле-дования особенностей электросопротивления ρ(T ) спла-вов Co 2 FeZ. Обычно электросопротивление зависит от времени релаксации τ или длины свободного пробега l = 1/τ электронов проводимости, а также определяет-ся электронной зонной структурой сплавов, а именно числом носителей тока n. В простейшем приближении для проводимости σ = 1/ρ можно записать хорошо известное выражение (см., например, [8])где e -абсолютное значение заряда электрона, а m * -эффективная масса носителей тока.В металлах поведение ρ(T ) в основном обусловлено процессами рассеяния носителей тока на разного рода неоднородностях кристаллической решетки, т. е. ρ(T ) во многом зависит от изменения длины свободного пробега l электронов проводимости. В то же время параметры электронного спектра на уровне Ферми E F , в первую очередь число носителей тока n, в обычных ме-таллах слабо изменяются с температурой и химическим составом и, следовательно, не оказывают существенного влияния на температурные зависимости их электриче-ских свойств. Однако результаты исследований, име-ющиеся в настоящее время [1][2][3]5,6,9], указывают на то, что все физические свойства ПМФ в значительной мере определяются именно изменением электронных параметров на уровне Ферми E F . Необходимо отме-тить, что большинство таких работ посвящено изучению сплавов Гейслера X 2 Y Z, в которых состав варьируется путем изменения переходных 3d-элементов X и Y (см., например, [9][10][11][12][13][14][15]). В то же время публикации, в кото-рых исследуются электронные транспортные свойства ПМФ-сплавов X 2 Y Z при систематическом изменении Z-компонента (где Z -s-, p-элемен...

Гальваномагнитные свойства сплавов Гейслера Co-=SUB=-2-=/SUB=-FeZ (Z=Al, Si, Ga, Ge, In, Sn, Sb)

“…Поэтому для них спра-ведлива " классическая" теория Стонера [7]. В настоящее время рассматриваемые сплавы интенсивно исследуются как экспериментальными методами [8][9][10][11], так и теоре-тически [10,[12][13][14]. Наибольшее количество научных ра-бот посвящено выяснению особенностей их магнитных и электрических свойств, а также " первопринципным" расчетам электронной зонной структуры.…”