잔류 저항비

잔존 저항비(잔존 저항비 또는 단순히 RRR이라고도 함)는 보통 상온 및 0 K에서 재료의 저항률 비율로 정의됩니다.물론 실제로는 0K에 도달할 수 없기 때문에 일반적으로 어느 정도 추정됩니다.RRR은 불순물 양 및 기타 결정학적 결함에 따라 단일 재료에 대해 상당히 강하게 변동될 수 있으므로 시료의 순도와 전체 품질을 대략적으로 나타내는 지표 역할을 한다.일반적으로 결점 유병률이 증가함에 따라 저항률이 증가하므로 큰 RRR은 순수 샘플과 관련되어 있습니다.RRR은 또한 콘도 효과나 초전도 같은 비정상적인 저온 상태를 특징짓는 데도 중요합니다.단위가 없는 비율이기 때문에 잔류 저항률과 잔류 저항비 사이에는 차이가 없습니다.

배경

보통 "따뜻한" 온도에서 금속의 저항률은 온도에 따라 선형적으로 변화합니다.즉, 온도의 함수로서의 저항률의 그래프는 직선입니다.이 직선을 절대 0까지 추정하면 이론적인 RRR을 계산할 수 있다.

${\displaystyle RR=rho_{300K}\over \rho_{0K}}$

산란 메커니즘이 없는 좋은 금속의 가장 단순한 경우, RRR이 분산되는 원인이 되는 δ_(0K) = 0을 예상할 수 있다.단, 일반적으로 입자 경계, 불순물 등의 결함이 온도에 의존하지 않는 δ값을₀ 제공하는 산란원으로 작용하기 때문에 그렇지 않다.그러면 곡선의 절편이 더 큰 값으로 이동하므로 RRR이 더 작아집니다.

실제로 주어진 샘플의 저항률은 가능한 한 차갑게 측정되며, 일반적인 실험실 기기의 저항률은 훨씬 낮지만 2K 범위 내에 있습니다.이 시점에서 선형 저항 거동은 더 이상 적용되지 않으며, 저온 δ에 의해 0K에 대한 양호한 근사치로 간주된다.

특수한 경우

• 초전도 재료의 경우, RRR이 다르게 계산되는데, 이는 θ가 임계 온도 T보다_c 항상 정확히 0(매우 0 K보다 높을 수 있음)이기 때문이다.이 경우 RRR은 0K가 아니라 초전도 전이 온도 바로 위의 δ를 사용하여 계산됩니다.예를 들어 초전도 니오브-티타늄 와이어의 RRR은 "${\displaystyle }$( ${\displaystyle \mathrm{293K}}$) / "${\displaystyle }$( ${\displaystyle \mathrm{10K}}$ $style \rho$( $293K)$ / \$rho$( $10K$^[1] 로 정의되어 있습니다.
• 콘도 효과에서는 매우 낮은 온도에서의 냉각과 함께 저항률이 다시 증가하기 시작하며, RRR 값은 이 상태를 특징짓는 데 유용합니다.

예

• 구리선의 RRR은 전화 회선 등에 사용되는 경우 보통 40~50입니다.

레퍼런스

참고 문헌

• 애쉬크로프트, 닐 W., 머민, 노스데이비드(1976년).솔리드 스테이트 물리홀트, 라인하트, 윈스턴입니다ISBN 0-03-083993-9.