hrvatski

Ispitivanje transportnih svojstava kvazikristala Al-Cu-Fe

Ispitano je i uspoređeno ponašanje specifičnog toplinskog kapaciteta i transportnih svojstava (električne i toplinske vodljivosti, termostruje i Hallove konsante) dvaju uzoraka iz ikozoedarske obitelji kvazikrstala Al-Cu-Fe: Al62Cu25, 5Fe12, 5 i Al63Cu25Fe13. Objavljeni radovi drugih autora su sugerirali da je struktura kvazikristala s 12, 5% željeza najbliža savršenoj ikozoedarskoj koju sačinjavaju hijerarhijski koraci napuhivanja pseudo Mackayevih ikozoedara. Mjerenja su potvrdila tu pretpostavku: električna vodljivost kvazikristala sastava Al62Cu25, 5Fe12, 5 je manja od električne vodljivosti kvazikristala sastava Al63Cu25Fe13, dok im Hallova konstanta i termostruja imaju suprotne predznake (predznak obiju fizikalnih veličina kod uzorka Al62Cu25, 5Fe12, 5 je pozitivan) što je posljedica dodirivanja Fermijeve površine i ruba prve Brillouinove zone savršene ikozoedarske strukture. Zato je za objašnjenje elektronskih transportnih svojstava na temperaturama višim od 70 K korišten model dvaju nositelja (slično kao kod intrisičnih poluvodiča). Na temperaturama nižim od 70 K dolazi od odstupanja eksperimentalnih podataka od spomenutog modela zbog pojave i snižavanjem temperature jačanja efekata slabe lokalizacije. Toplinska vodljivost pokazuje ponašanje karakteristično za ikozoedarske kvazikristale. Na temperaturama nižim od 2 K ovisnost toplinske vodljivosti o temperaturi je kvadratno, što je objašnjeno u svjetlu raspršenja fonona na sistemu dvaju nivoa. Pojava maksimuma na približno 20 K je povezana sa strukturnim raspršenjima fonona, nakon čega je uočen porast toplinske vodljivosti koji je posljedica tuneliranja lokaliziranih fononskih stanja. Za savršenu ikozoedarsku strukturu temperaturna ovisnost tog porasta je T1, 5. U slučaju Al62Cu25, 5Fe12, 5 eksponent je približno jednak predviđenom i iznosi 1, 45, dok je za Al63Cu25Fe13 taj eksponent mnogo niži i iznosi 0, 61, što je još jedna potvrda pretpostavke da kvazikristali iz ikozoedarske Al-Cu-Fe obitelji s 12, 5% željeza imaju strukturu najbližu ikozoedarskoj.

toplinska vodlivost; električna vodljivost; Hall koeficijent; termostruja; specifična toplina; ikozaedraski kvazikristali; teorija slabe lokalizacije; elektron-elektron međudjelovanje; model dviju vrpci; fononi

nije evidentirano