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Freie Weglängen für die elektrische und die thermische Leitfähigkeit

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Physik der kondensierten Materie

Zusammenfassung

Mit Hilfe von „Freie-Weglängen-Effekt”-Messungen wird an dünnen Indiumdrähten die freie Weglänge der Elektronen für die elektrische und für die thermische Leitfähigkeit bestimmt. Im untersuchten Temperaturgebiet (0°<T<Θ/20,Θ:Debye-Temperatur), in dem die Elektron-Phonon-Stöße unelastisch sind, erweisen sich die beiden freien Weglängen als voneinander verschieden; es besteht jedoch ein einfacher, experimentell leicht nachweisbarer Zusammenhang zwischen den beiden freien Weglängen und der Lorenz-Zahl. Die Ungleichheit der beiden freien Weglängen kann ebenfalls durch „Freie-Weglängen-Effekt”-Messungen in starken longitudinalen Magnetfeldern nachgewiesen werden. Die Magnetfeldabhängigkeit der Lorenz-Zahl wird gemessen.

Résumé

Le libre parcours des électrons, pour la conductibilité électrique et pour la conductibilité thermique, sera déterminé dans le cas de fils d’indium minces, à l’aide de mesures de l’effet de dimension. Pour l’intervalle de température étudié (0°<T<Θ/20,Θ: température de Debye), dans lequel les choes électron-phonon sont inélastique, il apparaît que les deux libres parcours sont différents les uns des autres; il éxiste néanmoins une relation, facilement vérifiable éxpérimentalement, entre le libre parcours et le nombre de Lorenz. L’inégalité des deux libres parcours peut être également vérifiée par des mesures de l’effet de dimension dans le cas de champs magnétiques longitudinaux forts. La dépendance magnétique du nombre de Lorenz sera mesurée.

Abstract

The electronic mean free path for the electrical and thermal conductivity of indium has been determined using size effect measurements on thin wires. In the temperature range investigated (0°<T<Θ/20,Θ: Debye-temperature) where the electron-phonon collisions are inelastic. the two mean free paths are different. There exists a simple relation between the mean free paths and the Lorenz-number which can be observed experimentally. The difference in the two mean free paths can also be seen using size effect measurements in strong longitudinal magnetic fields. The magnetic field dependence of the Lorenz-number has been measured.

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  1. Institut für kalorische Apparate und Kältetechnik, Eidgenössischen Technischen Hochschule, Zürich, Schweiz

    Peter Wyder

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  1. Peter Wyder
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Wyder, P. Freie Weglängen für die elektrische und die thermische Leitfähigkeit. Phys kondens Materie 3, 263–291 (1965). https://doi.org/10.1007/BF02422773

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