非磁性アモルファス合金のホール効果

我々は既に単純金属からなる非磁性アモルファス合金のホール係数を系統的に測定し, ホール係数は負で, 温度による変化が殆どなく, 自由電子モデルがよく成立つことを示した. 一方, Zrと3d遷移金属から成る非磁性アモルファス合金系においては, Zrのある組成範囲で正のホール係数を示す. 結晶金属のようなイオンの周期ポテンシャルが存在しないアモルファス合金において, ホール係数が何故正になるかが問題であり, いくつかの理論的考察がなされている. この研究では, Ni-Zrに3d遷移金属Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, NiおよびCu, Alをそれぞれ添加した三元素とCu_<50>Zr_<50>のZrの一部分をAl, Ga, Inで置換した三元系アモルファス合金を液体急冷法およびフラッシュ蒸着法によって作製し, 77K〜300Kにおいてホール係数を測定した. また, 同じ試料について熱電能, 磁化率, 比抵抗, 低温比熱およびUPSの測定を行ない, 正のホール係数について提出されたいくつかのモデルについて検討した. その結果,1.Ni_<33>Zr_67に3d遷移金属を15%添加したアモルファス合金のホ-ル係数は、第三元素の3d電子数によって系統的に変化する。ホ-ル比抵抗は直線的な磁場依存を示し、ス-パ-パラマグネティッククラスタの存在は認められない。UPSの測定結果によれば、ホ-ル係数の符号は3d遷移金属の状態密度とフェルミレベルの位置に密接な関係がある。2.ハリスの指摘するような熱電能とホール係数の符号に相関はない.3.正のホール係数の原因について, S-d混成効果により生ずるSpバンド電子のS字型分散曲線によるとするホーソン・モーガンの理論は最も支持できるが, ホール係数が符号を変える組成, つまり群速度が0になる組成近傍で比抵抗の増大が存在しないことや, S-d混成の効果がZr濃度の減少とともに単に減少するとは言えないなど, 問題点のあることが明らかになった.

我々は既に単純金属からなる非磁性アモルファス合金のホール係数を系統的に測定し, ホール係数は負で, 温度による変化が殆どなく, 自由電子モデルがよく成立つことを示した. 一方, Zrと3d遷移金属から成る非磁性アモルファス合金系においては, Zrのある組成範囲で正のホール係数を示す. 結晶金属のようなイオンの周期ポテンシャルが存在しないアモルファス合金において, ホール係数が何故正になるかが問題であり, いくつかの理論的考察がなされている. この研究では, Ni-Zrに3d遷移金属Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, NiおよびCu, Alをそれぞれ添加した三元素とCu_<50>Zr_<50>のZrの一部分をAl, Ga, Inで置換した三元系アモルファス合金を液体急冷法およびフラッシュ蒸着法によって作製し, 77K〜300Kにおいてホール係数を測定した. また, 同じ試料について熱電能, 磁化率, 比抵抗, 低温比熱およびUPSの測定を行ない, 正のホール係数について提出されたいくつかのモデルについて検討した. その結果,1.Ni_<33>Zr_67に3d遷移金属を15%添加したアモルファス合金のホ-ル係数は、第三元素の3d電子数によって系統的に変化する。ホ-ル比抵抗は直線的な磁場依存を示し、ス-パ-パラマグネティッククラスタの存在は認められない。UPSの測定結果によれば、ホ-ル係数の符号は3d遷移金属の状態密度とフェルミレベルの位置に密接な関係がある。2.ハリスの指摘するような熱電能とホール係数の符号に相関はない.3.正のホール係数の原因について, S-d混成効果により生ずるSpバンド電子のS字型分散曲線によるとするホーソン・モーガンの理論は最も支持できるが, ホール係数が符号を変える組成, つまり群速度が0になる組成近傍で比抵抗の増大が存在しないことや, S-d混成の効果がZr濃度の減少とともに単に減少するとは言えないなど, 問題点のあることが明らかになった.