近藤效应

自从1930年以来,实验上发现某些掺有磁性杂质原子的非磁性金属(例如,以铜、金、银等为基,掺入杂质铬、锰、铁等的稀固溶体)的电阻-温度曲线在低温下出现一个极小值。

按照通常的电阻理论(见固体的导电性),稀固溶体的电阻应随温度下降而单调下降,最后趋于由杂质散射决定的剩余电阻,因此,难以理解上述现象。1964年,近藤淳对这个现象作了正确的解释,因此人们常把它称作近藤效应

近藤指出,电阻极小值的出现,是与杂质原子局域磁矩的存在相联系的,是磁性杂质离子与传导电子气交换耦合作用的结果(见交换作用)。交换耦合作用引起传导电子被局域磁性原子散射,使磁性原子自旋反向,传导电子本身也反向;随后,倒向的磁性原子又作用于该传导电子,这一多次散射过程相当于对电子运动的障碍,是使电阻增加的原因。近藤证明,在一定条件下,由于自旋倒向交换散射而引起的电阻率是随温度下降而变大的;而电子-声子相互作用引起的电阻率是随温度下降而变小的,所以稀磁合金的总电阻在低温下会出现电阻极小值。这便是近藤效应的物理图像。实验事实表明,这个图像是正确的(见固体的导电性)。

参考书目
  1. J. Kondo,Resistance Minimum in Dilute Magnetic Alloys.Progress of Theoretical Physics,Vol.32,No.1,p.32,1964.