Zur Theorie des elektrischen Widerstandes ferromagnetischer Metalle bei tiefen Temperaturen

Abstract

Der Widerstand ferromagnetischer Metalle setzt sich aus einem Anteil auf Grund der Wechselwirkung der Leitungselektronen mit Phononen und einem Anteil auf Grund der Austauschwechselwirkung mit den lokalisierten Elektronen innerer nichtabgeschlossener Schalen (Elektron-Magnon-Wechselwirkung) zusammen. Letzterer wurde von verschiedenen Autoren im Rahmen einer Ein-Band-Theorie untersucht. Jedoch wurden stets nur die Elektron-Magnon-Normal(N)-Prozesse berucksichtigt. Unter Annahme spharischer Energieflachen wird hier der Einflus der Elektron-Magnon-Umklapp(U)-Prozesse untersucht. Es zeigt sich, das die U-Prozesse im Bereich tiefster Temperaturen (unterhalb 25 °K fur Fe, Co und Ni) zu vernachlassigen sind. Mit wachsender Temperatur nimmt ihr Einflus zu, jedoch ist der so berechnete Widerstand noch um etwa eine Grosenordnung kleiner als die experimentellen Resultate. The resistance of ferromagnetic metals consists of two components, one component is due to the electron-phonon interaction, and the other component is due to exchange interactions between the conduction electrons and localized electrons of incomplete inner shells (electron-magnon interaction). The latter component has been investigated using a one-band theory by several authors but they have only taken into account normal electron-magnon processes. In this paper the influence of Umklapp electron-magnon processes is investigated, spherical energy surfaces being assumed. It is shown that Umklapp processes can be neglected at very low temperatures (below 26 °K for Fe, Co, and Ni). Their influence increases with increasing temperature, but the calculated resistance is still about an order of magnitude lower than the experimental results.