fermi 电阻率和下列各量成比例关系,式中Er是电子的费米能,/为导体体积,s为锰离子的自旋,D为交换积分函数。

vampireking 2013-09-14 03:30:05
费米子最基本的特征是泡利不相容原理，同一个量子态只能有一个费米子态存在。因此费米子在动量空间按照能量从低到高排布，组成一个以零动量费米子为核心的球，即为费米球。费米球的表面即为费米面。

上述情况是在温度T为0的时候。如果温度T不为0，那么由于热运动，费米面能量以下的粒子会通过热运动跳到费米面能量以上，费米面从一个泾渭分明的面变成了一个稀稀落落厚度为T量级的球壳。

文中根据Κ。Yωida对锰饲合金电阻率的理论,认为电阻率和下列各量成比例关系
/Ds
ρ“^
E'
式中Er是电子的费米能,/为导体体积,s为锰离子的自旋,D为交换积分函数。代入计算电阻
的公式,求得
竿=等-钅℃+等+÷竿


我们来解释一下式(7)的物理意义。大家知道,金属的导电率仅与金属内具有接近费米
能量的那些电子有关,而不在于金属中的总电子数。金属的大的导电率是存在大的电流密
度的结果,这些电流密度仅是在费米顶点分布的那些电子所传导的。另外,若金属为合金或
混有杂质,如铁族元素从V到Co,当它们溶在普通金属里,如在Cu,Ag和Au内,仍保
留其磁性,并且存在局部磁矩;在被溶金属里的导电电子由于这些局部磁矩的存在,导电电
子的自旋就要和溶化原子的自旋产生交换作用。在锰铜内是铜的4s电子和锰的3亻电子的交
换作用,产生一微扰势,由于这个微扰势的存在,锰原子的3'电子和铜原子的4s自由电子
就要重新分布,给出不同于纯铜时的费米一狄拉克分布。也可以说,分布的改变是由于这些
导电电子对锰离子发生碰撞作用的结果。碰撞有两种:一种为弹性碰撞,这种碰撞不改变锰
离子的自旋;另一种为非弹性碰撞,它改变了锰离子的自旋。所以这部分碰撞对电阻的改变
是有贡献的。由此,电阻的改变和锰离子自旋的改变建立了联系。式(7)右边第三项即代
表锰离子自旋S的变化和电阻变化的关系。此外,微扰势本身在受压力作用下,由于距离的
变化也要发生一定的改变,式(7)的第一项,即代表交换作用势本身的改变对电阻的贡献。
·上面已经提到,导电作用主要是由铜具有费米能量的导电电子传导的,费米能量的大小,限
定了导电电子的导电性能,式(7)右边的第二项即表示费米能的变化对电阻的贡献。式(7)
右边第四项表示电阻丝几何形状变化的影响。下面我们分别来讨论这些项和体积变化的关系



我们假设: 1)锰钔的导电电子仍为自由电子,可以应用金属自由电子理论,仅仅有效
质量不同; 2)由于在一般实验条件下的压力较低,在压缩时只改变原子间的距离,不影响
原子内部结构。
首先我们讨论笫二项费米能变化的贡献。根据假设∫1),自由电子理论的费米能为[:]
马
喁≠ ⑶
式中力〓〃2刀,乃为普朗克常数,KF为费米能级的波数,它和费米波长的关系为、


式中七为波矢量,':和r2为铜中自由电子和锰原子中未填满壳层电子的座标,R″ 为晶格点
位置,￠七(r)和扬(r)为导电电子及未填满壳层电子的波函数,汐代表体积元,r12为两种
电子之间的距离。当体积受压改变时,在式(13)和式(14)中除体积和距离改变之外,根
据假设2),


故 犭D=犭/一犭B
刀和B均和J的二次方成正比,因此
犭爿∝
号
/%犭/
犭:∝
J影
/%犭/
把式(18)和(19)代入式(17),可见犭D和犭/无关,或者可以说是其高阶项而可以忽咯。
这是可以理解的,电子间的交换能已经是一种微扰,当体积发生微小变化时,这种微扰的改
变是微小体积改变的高阶项,当然可以忽咯。
,
最后来讨论锰离子自旋s的贡献。S等于在费米能级以下,向上自旋电子数减去向下自
旋电子数。当锰溶解在铜内时,锰的3'电子壳层没有填满,铜的4s电子状态和它们十分接
近,所以它们就联合形成一导电带。它们之间要相互发生交换作用。由于这交换作用,3'电
子的自旋要重新分布。


要知道股市还能牛多久，首先要搞清楚股市为什么牛。

   
    在整体经济下行态势下的这一轮牛市，具有明显的政府主导特征。不断出台多项刺激政策，更重要的是，政策出台的时机——每当股市略有波折，救市措施马上适时而至。这种“及时雨”一样的慷慨，给公众释放了明确的信息：政府要“保股市”。
   
    政府为什么“保股市”？这里面有一篇大文章。可以说，“保股市”是本届政府迄今为止最重要的经济战略动作，它标志着政府找到了帮助经济走出当前困境、重拾增长动力的新思路。
   
    当前经济的根本困境有二：一是包袱沉重（政府债务，金融隐患），可能酿发危机；二是动力衰竭，低成本优势主导的对外出口和政府主导的投资推动，都遭遇多重困难，后继乏力。中国经济所面临的基本格局已发生根本改变，要走出困境，重拾动力，必须另辟蹊径。
   
    “保股市”就是本届政府找到的新出路。“保股市”背后即将出台的配套措施是增发货币，主动制造通货膨胀——终于要用到这一招了！
   
    一直以来，通货膨胀一方面无可避免，另一方面又被视为洪水猛兽。因为它可能冲击和破坏整个经济秩序及稳定，所以主动性通货膨胀一直是保留到最后，不得已情况下才会祭出的绝招，如俄罗斯的休克疗法，美国的量化宽松。
   
    但通货膨胀，尤其是政府主动增发货币导致的通货膨胀，确实是解决中国经济当下难题的对症之方：不但政府债务和金融危机将迎刃而解，更重要的是，政府主导型投资可借此摆脱束缚和隐患，卷土重来。中国经济又可以重新回到以政府投资带动社会投资的快车道，这也是中国各经济主体最熟悉、最能够发挥中国多项优势的发展轨道。现在有个时髦名词叫“潜在经济增长率”，其实质就是只考虑供给能力、不考虑需求约束的经济增长率。政府主导投资推动经济，就是一种促使潜在经济增长率最大化的发展方式。
   
    但潜在经济增长率不等于现实经济增长率，供给上去了，需求怎么办？通货膨胀必然降低民众的消费能力，甚至影响经济秩序和社会稳定，这也是这一绝招往往引而不发的关键原因。因此，在实施通货膨胀的同时或之前，必须大幅提高民众的收入与财富。在中国企业的成本优势已经岌岌可危的背景下，提工资并非可选项，而且缓不济急。于是，“提股市”就成了最具可行、副作用和阻力最小的可选项。
   
    因此，此轮牛市的实质是政府主导的“乾坤大挪移”——股市大牛加上随之将来的通货膨胀，不但可一下子将政府和企业的债务、金融隐患都挪没了，而且将实现居民财富账面上的普遍增长。现在多个主要城市先后公布的居民平均从股市赢利多少万的数据，已经证明了这一点。实际上，它还是一次财富重新分配的过程：进入得早，操作得好，原来财富分配上的输家可能成为赢家；进入得迟，操作不当，当通货膨胀来袭时，原来的赢家亦可能沦为输家。如此就怪不得会有越来越多的人奔赴股市，牛市的基础亦因之越来越夯实。
   
    由此观之，这一轮牛市还远没有到尽头，它将是一个中长期的过程。至少在6000点之前，不会停下。