2.电子导电：金属 散射系数由两部分组成： L=uT+△W ·4:反映晶格振动对电子的散射，：心温度 ·△：反映缺陷对电子的散射，△4∝缺陷浓度 根据电阻率p= m"VFu 可以相应的得到 P=PL(T)+p' 以上关系式被称为马西森定则 ·P虹⑩被称为本征电阻率，p被称为剩余电阻率 ·高温时，金属的电阻主要由PT项主导；在低温时，p'是主要的； 。 在极低温度（一般为4.2K)下测得的金属电阻率被认为接近剩余电阻率
2.电子导电：金属 6 散射系数由两部分组成： • T：反映晶格振动对电子的散射， T 温度 • ：反映缺陷对电子的散射, 缺陷浓度 • 以上关系式被称为马西森定则 • ρL (T)被称为本征电阻率，ρ′被称为剩余电阻率 • 高温时, 金属的电阻主要由ρL (T) 项主导；在低温时，ρ′是主要的； • 在极低温度( 一般为4.2K) 下测得的金属电阻率被认为接近剩余电阻率 根据电阻率𝜌 = 𝑚∗𝑣𝐹𝜇 𝑛𝑒𝑓𝑒 2 ，可以相应的得到 𝜇 = 𝜇𝑇 + ∆𝜇 𝜌 = 𝜌𝐿 𝑇 + 𝜌′
2.电子导电：金属 马西森定则：电阻率受温度和缺陷共同影响 p 1一理想金属晶体p=p(T); 3 2一含有杂质金属p=p0+p(T); 2 3一含有晶体缺陷p=p。+p(T) 1 T/K
2.电子导电：金属 7 马西森定则：电阻率受温度和缺陷共同影响
2.电子导电：金属 ·马西森是谁？ Augustus Matthiessen 英国化学家和物理学家； 1831年1月出生于英国富商家庭；幼年时患麻痹性癫痫，导致右手残疾； 1852年获得博士学位（德国吉森大学)，21岁； 1857年独立领导实验室工作（英国皇家化学学院)，26岁； 1861年荣膺英国皇家化学院会士，30岁； 19世纪60年代：和西门子关于电阻标准产生激烈的公开争执，并一度上 升到对西门子的人身攻击；后者对此给予礼貌回应； 1870年自杀身亡(severe nervous strain),39岁。 主要学术贡献： 分离出锂、钙、锶等元素 确定了近200种合金的电导率、密度等物理性能 马西森定则
2.电子导电：金属 • 马西森是谁？ 8 Augustus Matthiessen 英国化学家和物理学家； 1831年1月出生于英国富商家庭；幼年时患麻痹性癫痫，导致右手残疾； 1852年获得博士学位（德国吉森大学），21岁； 1857年独立领导实验室工作（英国皇家化学学院），26岁； 1861年荣膺英国皇家化学院会士，30岁； 19世纪60年代：和西门子关于电阻标准产生激烈的公开争执，并一度上 升到对西门子的人身攻击；后者对此给予礼貌回应； 1870年自杀身亡（severe nervous strain)，39岁。 主要学术贡献： 分离出锂、钙、锶等元素 确定了近200种合金的电导率、密度等物理性能 马西森定则
2.电子导电：金属 3.1电阻率与温度的关系 若以P和p表示金属在0℃和T℃下的电阻率，则它们在一定的温 度范围内符合一个经验定律： Pr Po(1+aT) (在温度高于室温情况下，适用于大多数金属) ·其中被称为“平均温度系数”，单位是1C 。 除过渡族金属外，所有纯金属的电阻率平均温度系数近似等于 4×1031/°C 过渡族金属，特别是铁磁性金属具有较高的a值：铁为6.5×1031°℃， 钴为6.0×1031/C,镍为6.9×1031/C 根据温度系数的精确定义（每升高1度引起的电阻率变化比例），其应 表达为 1 dpr 0T= (1/C) (更精确的看，温度系 PT dT 数也是温度的函数。) 9
2.电子导电：金属 9 若以ρ0 和ρT表示金属在 0 ℃ 和 T ℃下的电阻率，则它们在一定的温 度范围内符合一个经验定律： （在温度高于室温情况下，适用于大多数金属） 3.1电阻率与温度的关系 根据温度系数的精确定义（每升高1度引起的电阻率变化比例），其应 表达为 • 其中𝛼ത被称为“平均温度系数”，单位是1/C • 除过渡族金属外，所有纯金属的电阻率平均温度系数近似等于 4×10-3 1/C • 过渡族金属，特别是铁磁性金属具有较高的𝛼ത值: 铁为6.5×10-3 1/C， 钴为6.0×10-3 1/C， 镍为6.9×10-3 1/C （更精确的看，温度系 数也是温度的函数。） 𝜌𝑇 = 𝜌0 (1 + 𝛼ത𝑇) 𝛼𝑇 = 1 𝜌𝑇 𝑑𝜌𝑇 𝑑𝑇 (1/℃)
2.电子导电：金属 因为温度系数也是温度的常数，实际上不同温度范围内的pVs.T关系是 不一样的。 根据不同温度区间晶格振动行为的不同，P对T的依赖关系也不同。 2 2 2030 T/K 10
2.电子导电：金属 10 因为温度系数也是温度的常数，实际上不同温度范围内的vs. T关系是 不一样的。 根据不同温度区间晶格振动行为的不同， 对 T的依赖关系也不同