Einfluß der Kondensation bei tiefen Temperaturen auf den elektrischen Widerstand und die Supraleitung für verschiedene Metalle

Zusammenfassung

Dünne Metallschichten werden durch Kondensation des Dampfes auf kristallinem Quarz bei 4° K erzeugt und ihre Supraleitung sowie das Verhalten des Normalwiderstandes beim Tempern untersucht. Dabei sind deutlich zwei Gruppen zu unterscheiden. Zur einen gehören die Metalle Aluminium, Zink, Indium, Thallium, Blei, Quecksilber und das schon früher genau untersuchte Zinn; zur anderen das Gallium und das Wismut. Bei allen Elementen der ersten Gruppe bewirkt die Kondensation bei 4° K einheitlich eine starke Erhöhung des Restwiderstandes, die beim Tempern verschwindet. Die Übergangstemperaturen zur Supraleitung werden ganz verschieden beeinflußt. Das AI z. B. zeigt eine Erhöhung des Sprungpunktes um den Faktor 2,26, während beim Hg eine Erniedrigung um den Faktor 0,94 auftritt. Dabei ergibt sich ein deutlicher Gang dieser Veränderung mit derDebye-Temperatur.

Beim Gallium und Wismut dagegen werden viel stärkere Beeinflussungen beobachtet. Die Übergangstemperatur des Galliumfilmes liegt nach der Kondensation bei 8,4° K, also um nahezu den Faktor 8 höher als die des normalen Galliums bei 1,07° K. Das in kompakter Form nicht supraleitende Wismut wird durch die abschreckende Kondensation zum Supraleiter mit der überraschend hohen Übergangstemperatur von 6° K. Das Verhalten des Normalwiderstandes ist bei diesen Metallen komplizierter. Es tritt beim Tempern auch eine Widerstandszunahme auf, die jedoch mit speziellen Eigenschaften dieser Gitter erklärt werden kann. Die sehr scharfen Widerstandsänderungen führen zur Vermutung von Gitterumwandlungen.