بخشی از مقاله
چکیده
مولفه های تانسور رسانندگی گرمایی ابررسانای Sr2RuO4 با استفاده از تقریب انتگرال برخورد و معادله ی بولتزمن در دماهای پایین محاسبه شده است . اگر برای این ترکیب گاف همسانگرد در نظر بگیریم، وابستگی دمایی رسانندگی گرمایی آن متناسب با T1/2 به دست میآید که با نتایج تجربی به خوبی مطابقت ندارد و در نتیجه محاسبات را با د ر نظر گرفتن گاف ناهمسانگرد انجام دادیم که نتیجه ی حاصل به این صورت به دست آمد که اجزای تانسور رسانندگی گرمایی ابررسانای Sr2RuO4، K xx و K yy و K xy و K yx ، به ترتیب متناسب هستند با A وT 2 و T و T که A یک مقدار ثابت است.
کلمات کلیدی: رسانندگی گرمایی؛ معادلعه بولتزمن؛ گاف ابررسانایی کد دسته بندی مقاله: 6
مقدمه
انتقال گرما به شکل کاتوره ای است . گرما در فلزات و آلیاژها به وسیله ی الکترون و فونون منتقل می شود . برای فرایند رسانشگرما در یک جامد معادله ی J K T را به کار می بریم کهدر آن J شار گرما و K ضریب رسانندگی است .>1@ در این مقالهضریب رسانندگی گرمایی این ترکیب که در حالت فلزی مایعفرمی دوبعدی است >2@، با استفاده از معادله ی بولتزمن و انتگرال برخورد در دماهای پایین محاسبه شده است و نتایج به دست آمدهاز این محاسبات با نتایج تجربی مقایسه شده اند . محاسبات در دوحالت گاف همسانگرد و گاف ناهمسانگرد انجام شده اند که نتیجهی حاصل از در نظر گرفتن گاف ناهمسانگرد با نتایج تجربیمطابقت دارد.
ساختار Sr2 RuO4
Sr2 RuO4 دارای ساختار لایه ای پروسکایت است که در شکل 1 نشان داده شده است >2@ و در حالت فلزی رفتاری شبیه مایع فرمی دوبعدی دارد . ابررسانای Sr2 RuO4 یک ابررسانای نامتعارف است که اسپین کل این ابررسانا برابر یک می باشد و در حالت جفتشدگی سهتایی قرار دارد.Sr2 RuO4ساختاری شبیه K2NiF4 با تقارن فضاییچهارگوشی دارد . سطح فرمی این ترکیب شامل سه صفحه یاستوانه ای، - حفره گونه - و - ذره گونه - است. محاسباتنشان می دهد که و اغلب برای Ru مدارهای 4dxz , yzرادارد، در حالی که اغلب دارای مدار4d xy می باشد.
رسانندگی گرمایی
گرما در فلزات و آلیاژها به وسیله ی الکترون و فونون منتقل می شود. به عنوان مثال اگر فلز خالص باشد الکترون ها سهم عمده را در رسانندگی گرمایی در تمام دماها به عهده دارند . در صورتی-که فلزات، ناخالص یا آلیاژهای نامنظم باشند، سهم فونون ها با سهم الکترون ها قابل مقایسه است . بنابراین رسانندگی گرمایی کلرا به شکل K ph Ke K می نویسیم که در آن Ke ، رسانندگی گرمایی الکترونی و Kph ، رسانندگی گرمایی شبکه است. انرژی گرمایی به سادگی از یک انتهای نمونه وارد نمی شودو مسیر مستقیمی را به سوی انتهای دیگر ادامه نمی دهد بلکه درطول نمونه پخش می شود و تحت تاثیر برخوردهای متعددی قرارمی گیرد. اگر انرژی مستقیما بد ون انحراف در طول نمونه منتشرمی شد، عبارت شار گرمایی به گرادیان دما بستگی نمی داشت،بلکه بدون این که به طول نمونه بستگی داشته باشد، فقط بهاختلاف دمای T بین دو انتهای نمونه بستگی می داشت .
طبیعت کاتوره ای فرایند رسانندگی گرمایی باعث می شود کهگرادیان دما در عبارت شار گرمایی وارد شود. رسانش گرما در یک جامد با معادله ی J K T تعریف می شود که در آن J شار گرما و K ضریب رسانندگی گرمایی است.محاسبه رسانندگی گرمایی ابررسانای Sr2RuO4محاسبه ی رسانندگی گرمایی را با استفاده از معادله یبولتزمن و انتگرال های برخورد شروع می کنیم و تمام محاسبات ما در دو بعد صورت می گیرد . معادله ی جنبشی بولتزمن به صورت زیر تعریف می شود .[4]که در آن I - n - انتگرال برخورد و n تابع توزیع شبه ذرات است. انتگرال برخورد را به صورت زیر بسط می دهیم.W ها احتمال گذار هستند که برای محاسبه ی رسانندگی گرمایی در دماهای پایین فقط فرآیند دوتایی را در نظر می گیریم.سپس با تعریف کمیت ها و روابط و ساده سازی ها و انتگرالگیری به محاسبه ی - q - EP می پردازیم . - q - EP کمیتی است که در سطح فرمی محاسبه و تمام تغییرات م ربوط به انرژی در آن ظاهر می شود و به صورت زیر به دست آمده است.
