КО́НДО ЭФФЕ́КТ

КО́НДО ЭФФЕ́КТ, ано­маль­ная тем­пе­ра­тур­ная за­ви­си­мость удель­но­го элек­трич. со­про­тив­ле­ния и др. элек­трон­ных свойств спла­вов не­маг­нит­ных ме­тал­лов (Au, Ag, Сu, Al, Zn, La, Lu и др.) с не­боль­шим ко­ли­че­ст­вом маг­нит­ных при­ме­сей – ато­мов пе­ре­ход­ных (Mn, Fe, Сr, Со, V), в т. ч. ред­ко­зе­мель­ных (Се, Yb, Tm), ме­тал­лов. При по­ни­же­нии темп-ры удель­ное элек­трич. со­про­тив­ле­ние ρ та­ких спла­вов сна­ча­ла убы­ва­ет по за­ко­ну, ти­пич­но­му для не­маг­нит­ных ме­тал­лов, про­хо­дит че­рез ми­ни­мум вбли­зи т. н. темп-ры Кон­до (Т_K) и за­тем воз­рас­та­ет, при­бли­жа­ясь к ко­неч­но­му пре­де­лу ρ₀. Эф­фект на­зван по име­ни япон. фи­зи­ка Д. Кон­до, пред­ло­жив­ше­го его тео­ре­тич. опи­са­ние в 1964. К. э. име­ет кван­то­вый ха­рак­тер и обу­слов­лен ан­ти­фер­ро­маг­нит­ным об­мен­ным взаи­мо­дей­ст­ви­ем элек­тро­нов про­во­ди­мо­сти не­маг­нит­ных ме­тал­лов с маг­нит­ны­ми при­ме­ся­ми – ато­ма­ми с не­за­пол­нен­ны­ми d- или f-элек­трон­ны­ми обо­лоч­ка­ми, об­ла­даю­щи­ми маг­нит­ны­ми мо­мен­та­ми.

Вы­зван­ное этим взаи­мо­дей­ст­ви­ем рас­сея­ние элек­тро­нов про­во­ди­мо­сти на при­мес­ных ато­мах мо­жет со­про­во­ж­дать­ся пе­ре­во­ро­том спи­нов элек­тро­на и при­мес­но­го ато­ма и при­во­дить к ано­ма­ли­ям ки­не­ти­че­ских, тер­ми­че­ских и маг­нит­ных свойств спла­вов, напр. та­ким, как от­ри­ца­тель­ное маг­ни­то­со­про­тив­ле­ние, мак­си­мум на тем­пе­ра­тур­ных за­ви­си­мо­стях тер­мо­эдс и те­п­ло­ём­ко­сти. Эти ано­ма­лии объ­яс­ня­ют­ся тем, что ам­пли­ту­да об­мен­но­го рас­сея­ния элек­тро­нов про­во­ди­мо­сти на при­ме­си, при­во­дя­ще­го к из­ме­не­нию про­ек­ции маг­нит­но­го мо­мен­та при­ме­си на на­прав­ле­ние спи­на элек­тро­нов, эф­фек­тив­но рас­тёт с по­ни­же­ни­ем темп-ры. В ре­зуль­та­те рос­та эф­фек­тив­но­го взаи­мо­дей­ст­вия элек­тро­ны про­во­ди­мо­сти соз­да­ют по­вы­шен­ную спи­но­вую плот­ность во­круг ато­ма при­ме­си и пол­но­стью ком­пен­си­ру­ют её маг­нит­ный мо­мент. Вслед­ст­вие это­го при по­ни­же­нии темп-ры атом при­ме­си те­ря­ет маг­нит­ный мо­мент, и при­мес­ный вклад в элек­трич. со­про­тив­ле­ние при­об­ре­та­ет слож­ную тем­пе­ра­тур­ную за­ви­си­мость. Ком­пен­са­ция маг­нит­но­го мо­мен­та про­яв­ля­ет­ся в экс­пе­ри­мен­тах; напр., при по­ни­же­нии темп-ры ни­же Т_K маг­нит­ная вос­при­им­чи­вость пе­ре­ста­ёт рас­ти и ос­та­ёт­ся ко­неч­ной при Т→0 К.

Экс­пе­ри­мен­таль­но ус­та­нов­лен уни­вер­саль­ный ха­рак­тер по­ве­де­ния маг­нит­ной при­ме­си в не­маг­нит­ном ме­тал­ле с темп-рой Т_K, ха­рак­тер­ной для ка­ж­дого спла­ва; Т_K из­ме­ня­ет­ся в ши­ро­ком ин­тер­ва­ле: напр., для Zn с при­ме­сью Mn Т_K=1К, а для Al с при­ме­сью Mn Т_K=500К.

К. э. яв­ля­ет­ся при­чи­ной ано­маль­ных элек­трич. и маг­нит­ных свойств ря­да со­еди­не­ний ред­ко­зе­мель­ных ме­тал­лов и ак­ти­ни­дов, в ча­ст­но­сти т. н. ре­шё­ток Кон­до и сис­тем с тя­жё­лы­ми фер­мио­нами.