Зависимость плотности пленки от температуры Дебая
Изменение удельного сопротивления при температурах выше 140° К обусловлено наложением двух конкурирующих процессов: во-первых, продолжающимся необратимым уменьшением сопротивления за счет дальнейшего отжига дефектов структуры и, во- вторых, обычным обратимым повышением сопротивления с увеличением температуры, связанным с положительным знаком температурного коэффициента сопротивления металлов. Это приводит к появлению минимума на температурной кривой сопротивления. Зурман и Шнакенберг, а также Буккель и Хилш указали на связь между поведением металлических пленок, конденсированных при низких температурах, в процессе отжига и дебаевскими температурами 0D, Оказалось, что температура, соответствующая минимуму температурной кривой сопротивления, приблизительно совпадает с температурой Дебая данного металла. Большая часть дефектов решетки при этой температуре удаляется. Тот факт, что это происходит при температуре Дебая, по-видимому, не должен вызывать удивления, так как колебания решетки при этой температуре сравнимы для всех металлов.
Чтобы объяснить изменение температурного коэффициента удельного сопротивления пленок олова при температурах, меньших чем наибольшая температура, до которой нагревалась данная плитка, Мёнх ввел понятие переменной характеристической температуры Пленки 0Н. Величина 0Н всегда повышается при отжиге и при достаточно высоких температурах становится равной температуре Дебая данного металла. Исходя из этой зависимости от температуры и из соотношений Грюнайзена, Мёнх заключил, что пленки, конденсированные при низких температурах, сразу после конденсации обладают значительно более низкой плотностью по сравнению с массивном материалом. Чем больше температура Дебая данного металла, тем значительней и разница в плотности. Расчет показывает, например, что плотность медной пленки, сконденсированной при температуре жидкого гелия, на 12% меньше плотности массивного металла, тогда как для пленки из ртути уменьшение плотности составляет лишь 5%.
Непосредственных измерений плотности металлических пленок, конденсированных при низких температурах и не подергавшихся отжигу, до настоящего времени не производилось.
