434
линз К. имеют более сложную форму ≈ парабо-лопдальную, эллипсоидальную и т. д. Разрешающая способность микроскопа повышается с увеличением апертуры его К. Часто К. из неск. линз (с диафрагмой) используется в спектральных приборах для получения
Аномальные явления объясняются тем, что амплитуда / обменного рассеяния (см. Амплитуда рассеяния) электронов проводимости на примеси, приводящего к изменению проекции магн. момента примеси на направление спина электронов, эффективно раст╦т с пониже-
fl, мкОм-см
Схема проекционного аппа-рага с конденсором: S≈ источник света; ааЬЬ ≈ конденсор; АВ ≈ проецируемый [предмет; -pq ≈ проекционный объектив; MN ≈ экран.
однородного освещения предмета при неоднородной структуре источника света.
Лит.: Тудоровский А. И., Теория оптических приборов, 2 изд., т. 2, М,≈ Л., 1952.
КОНДО ЭФФЕКТ ≈ аномальная температурная зависимость электросопротивления сплавов немагн. металлов (Си, Al, Ag, La, Lu и др.) с небольшим кол-вом магн. примесей ≈ атомов переходных (FeT Cr, Со, V) или редкоземельных (Се, Yb, Tm) элементов. Аномалия состоит в том, что при понижении темп-ры электросопротивление R таких сплавов сначала убывает по закону, типичному для немагн. металлов, а затем при нск-рой характерной темп-ре Т% (т е м п - р а К о н-д о) проходит через минимум и далее оста╦тся конечным при 7*-»-ОК (рис.1). К. э. имеет квантовый характер и обусловлен аптиферромагн. обменным взаимодействием электронов проводимости немагн. металла с магн. примесями ≈ атомами с незаполненными d- или /-электронными оболочками, ионы к-рых в металле обладают магн. моментами.
Рис. 2. Зависимость электросопротивления сплава (ЬаС1)А12 от температуры при различных величинах поля Н (отрицательное магнитосопротивление).
1,8 1,6
1,4 1,2
D.8 0,6
-2
150
0.050,10.2 0.5 I 2
5 10 20 Г, К
10
!5 20
Г, К
Рис. 1. Зависимость элсктро-
сопротивления R сплава
fLaCDAl, (0,63 ат. % Cl) от
температуры Т,
438
Необычные свойства рассеяния электронов проводимости на примесных атомах, вызванного этим взаимодействием (рассеяние электрона может сопровождаться перепоротом спинов электрона и примесного атома), приводят к ярко выраженным аномалиям кинетич., термин, и магн. свойств таких сплавов. Наблюдаются отри лат, магнето со противление (рис. 2), гигантский пик в температурной зависимости термоэдс, максимум в температурной зависимости тепло╦мкости и т.д. Маги, примеси понижают темп-ру сверхпроводящего перехода немагн, металла, а также при достаточной концентрации могут привести к явлению т. н. во з-в р а т н о и сверхпроводимости.', при дальнейшем понижении тсмп-ры сплав из сверхпроводящей фазы переходит в нормальную, а затем при дальнейшем понижении темп-ры вновь становится сверхпроводником. Описанные аномальные явления, экспериментально обнаруженные в 30-х гг. 20 в., были систематически исследованы в 60-х гг. В результате этого экспериментально установлен универсальный характер поведения магн. примеси в немагн. металле с темп-рой Тк, характерной для каждого сплава. Тк изменяется в широком диапазоне: напр., от 1К (для LaCe) до ЗООК (для AuV). При этом эффекты пропорц. концентрации примеси (т. е. не зависят от мешпримесных корреляций) вплоть до концентрации примеси от п~10% для атомов переходных элементов до п~1% для редкоземельных.
нием темп-ры Т или магн. поля Н- В результате роста эфф, взаимодействия электроны проводимости создают повыш, спиновую плотность вокруг атома примеси и полностью компенсируют е╦ магн. момент. Вследствие этого при понижении темп-ры атом примеси теряет магн. момент и примесный вклад в электросопротивление возрастает. Компенсация магн. момента проявляется в экспериментах, напр, при понижении темп-ры ниже TK магн, восприимчивость переста╦т расти и оста╦тся конечной при Т -»- ОК.
Первый шаг к теорстич. описанию этого явления был сделан Дж. Нондо (J. Кондо, 1964), к-рый в рамках простейшей модели рассмотрел вклад обменного взаимодействия электронов проводимости с примесными атомами в первом неборновском приближении. Оказалось, что эфф. взаимодействие логарифмически раст╦т при понижении Г. В 1965 А/ А. Абрикосов и Д. Сул (D, Sou-1е) для Т^ТК установили соотношение [1, 2, 31:
ир/(Л да Ц\п(Т/Тк}. (1)
Здесь темп-pa Кондо Тк^8? ехр( ≈ \jIRn], где £р ≈ энергия Ферми, р ≈ плотность состояний при £ = £р, / ≈ амплитуда обменного рассеяния зонного электрона на примесном атоме» R ≈ электросопротивление, п ≈ концентрация электронов. Тем самым были объяснены логарифмич. рост электросопротивления R сплавов при уменьшений Т:
Rcs>CI*(T) (2)
(С ≈ концентрация примеси), и прекращение роста магн . восприимчивости х вблизи Т^:
(3,
Здесь цд ≈ магнетон Бора, g ≈ гиромагн. отношение для иона. Соотношения (1≈3) справедливы при 7'>71А-, когда обменное взаимодействие невелико
В области Т^ТК обменное взаимодействие уже не мало и методы теории возмущения не позволяют описать поведение магн. примеси. Проблема теоретич, описания низкотемпературных свойств маги, примеси в немагн. металле получила назв. проблемы Кондо. В дальнейшем применение идей и методов ренормализационной группы [Ф. У. Андерсон (Ph. W. Anderson), К. Г. Уилсон (К. G. Wilson) и др.], а также феноменология;, теории фер ми-жидкостей (П. Нозьер, P. J, Noziercs, 1974) позволило выяснить, что обнаруженный в рамках теории возмущения рост эфф. обменного взаимодействия при понижении темп-ры продолжается и при Т<ТК и приводит к сильной свяаи примесного иона с электронами проводимости при Т1≈ О К [1]. Это означает полную компенсацию магн. момента примесного иона электронами проводимости и тем самым образование максимума плотности состояний р на поверхности Ферми. В результате этого осн. состояние атома примеси оказывается си иг летным (е╦ магн. момент при У=0 К исчезает при Я -*- 0, магн. восприимчивость х оста╦тся конечной при Г≈ О К, а все физ. величины при Т^ТК становятся регулярными
