工業(yè)熱電阻
對于普通金屬,電子的自旋是簡并的,不存在凈的磁矩,而費米面附近的態(tài)密度對于自旋向上和自旋向下是完全一樣的,因而輸運過程中電子流是自旋非極化的。但在鐵磁金屬中,由于交換劈裂,費米面處自旋向上的子帶(多數(shù)自旋)將全部或絕大部分被電子占據(jù),而自旋向下的子帶(少數(shù)自旋)僅部分被電子占據(jù),兩子帶的占據(jù)電子數(shù)之差正比于它的磁矩。同時費米面處自旋向上和自旋向下3d電子態(tài)密度相差很大,所以盡管在費米面處還有少數(shù)受交換劈裂影響較小的S電子和p電子,傳導電流仍是自旋極化的。由于自旋向上的3d子帶(多數(shù)自旋)與自旋向下的d3子帶(少數(shù)自旋)在費米面附近的態(tài)密度不相等,它們對不同自旋取向的電子的散射是不一樣的,所以自旋向上與自旋向下的電子的平均自由程也不同。
理論和實驗證明,鐵磁金屬或合金的輸運過程可分解為自旋向上和自旋向下兩個幾乎相互獨立的電子導電通道,相互并聯(lián),這就是自旋相關散射的二流體模型。這種鐵磁金屬導電的理論,是Mott提出來的,直接從實驗來驗證是由Gurney在1993年通過設計新的自旋閥,得到不同的被探測層具有不同的輸運性質(zhì),反映出這些被探測層對自旋向上和向下的電子具有不同的電導,同時直接測量出自旋向上和向下的電子的平均自由程相差很大。
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