Введение к работе
Актуальность темы. За последние пятнадцать лет был достигнут большой прогресс в понимании физики неупорядоченных проводников Скак металлов, так и полупроводников), в которых потенциальная энергия электронов проводимости является слу~ чайной величиной. Оказалось, что при увеличении степени беспорядка их кинетические свойства все в большей степени начинают определяться интерференцией кулоновского взаимодействия электронов проводимости я их рассеяния на статических неоднородностях - САльтшулер, Аронов 1979), .а также процессом, ведущим к локализации. Здесь имеется в виду рост вероятности возврата электрона проводимости в точку старта из-за увеличения веса электронных траекторий с самопересечением СГорьков, Ларкнн," Хкедкіздкій 1379). Оказалось также, что взаимные корреляции уровней в энергетической полосе шириной Е малой металлической-частицы с характерным размером L уменьшаются, если Е » Ес = D/L2 С D - коэффициент диффузии электронов), что ведет к большим флуктуациям физических величин при температуре Т » Ес САльтшулер, Шкловский 1986).
Во многих экспериментах по изучению кинетических свойств неупорядоченных проводников эти интересные эффекты проявляется одновременно. В то se время для понимания фкзичэской гтороны явления весьма желательно изучить каждый їй этих конкретных эффектов по отдельности. Поэтому исследование ДІР і ЭПР локализованных моментов, которое позволяет выделить эффекты взаимодействия, локализации, флуктуации по отдель-юсти, является весьма полезным. Так, магнитополевая и тем-іературная зависимости отношения перенормированной скорости :пин-решеточной релаксации.ядер к затравочной определяются олько электрон-электронным., взаимодействием; кинетика se родольной ядерной намагниченности чувствительна к флуктуа-иям плотности электронных состояний на поверхности Ферма. В вете вышесказанного развитие теории ЯМР и ЭПР локализован-ых спинов в неупорядоченных проводниках является необходи-ым этапом в исследовании -этих систем.
- A -
Цель работы можно сформулировать так:
-
Изучить влияние интерференции кулоновского взаимодействия электронов проводимости в канале частица-дырка и их рассеяния на статических неоднородностях на скорость спин-решеточной релаксации ядер. Найти обязанную данному процессу зависимость отношения перенормированной скорости сиин-решеточкой релаксации к затравочной от величины взаимодействия, магнитного поля и температуры. Рассмотреть случай как сильных шст > 1, так и слабых ыст < 1 магнитных полей (шс,т - циклотронная частота и импульсное время пробега электрона соответственно).
-
Изучить влияние на скорость спин-решеточной релаксации ядер интерференции межэлектронного взаимодействия в канале частица-частица и рассеяния электронов на статических неоднородностях. Рассмотреть случаи, когда константа меж-злектронного взаимодействия как больше, так и меньше нуля.
-
Изучить кинетику, продольной намагниченности ядер, в уело-' виях, когда скорость спин-решеточной релаксации, определяемая контактным взаимодействием, становится из-за наличия немагнитных примесей случайной функцией координаты ядра.
-
Изучить .влияние флуктуации РККИ взаимодействия (взаимодействие Рудермана-Киттеля) между локализованными магнитными моментами на форму линии ЭПР локализованных спинов. Исследовать процесс обменного сужения линии магнитного резонанса в магниторазоавленных металлических системах, когда среднее расстояние между примесями больше длины свободного пробега электрона.
Научная новизна. В настоящей работе впервые: получены квантовые поправки к корринговской скорости релаксации ядерных спинов для двумерных и трехмерных неупорядоченных проводников, обусловленные электрон-электронным взаимодействием в диффузионном канале, когда кулоновское взаимодействие в первом порядке по Сkpl)"1 учтено полностью и соотношение между шс и т-1 произвольное.
Получена температурная и магнитсдолевая-зависимости кор-зинговской скорости релаксации для двуыерных, трехмерных и слоистых проводников, ооусловленнне интерференцией межэле-стронного взаимодействия в куперовском канале и рассеянием ілєктроков на статических яеоднородностях. При отрицательной юнстанте межэяектроннсго взаимодействия обнаружено резкое силение флуктуационного вклада в скорость спин-решеточной елакоации в слоистых проводниках, обусловленное кваэидву-ерныы движением электронов падводимости.
Обнаружен агомалъный характер релаксации продольной на-агничеяности ядер в двумерных системах на бэльших временах, вязанный с мезоскопическим эффектом.
Установлено, что в магниторазбавленном неупорядоченном роводнике сужение линия магнитного резонанса С если эстета змеиного взаимодействия больше ширины локальных полей) име-г место в полной мере, несмотря на то, что среднее значение этенциала обменного взаимодействия спадает на длине свободно пробега электронов, а среднее расстояние между локали-эванными магнитными моментами превосходит.' ее.
Научно-практическая ценность работы состоит в следующем: интерпретация отклонений от закона релаксации Коррянги на основе полученных в диссертации результатов позволяет определить эффективность электрон-электронного взаимодействия в неупорядоченных проводниках;
полученные результаты позволяют определить из ркспернмен-тов по импульсному ЯМР параметры неупорядоченной системы С плотность состояний на поверхности Ферми, коэффициент диффузии электронов, коэффициент спиновой диффузии); результаты работы, касающиеся сужения линии магнитного резонанса, могут быть использованы для интерпретации экспериментов по магнитному резонансу.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на Всесоюзной конференции по магнитному резонансу в кондекси-эованных. средах (Казань,- ШШ. Всесоюзном совещании "Радиоспектроскопия кристаллов с фа-
- Є -
зовыми переходами СКиев, 1989).
Основное содержание диссертации изложено в 4-х статьях список которых представлен в конце автореферата.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введе ния, трех глав, заключения и-списка авторской и цитированно литературы. Полный объем работы - 100 страниц.
