Uma teoria das propriedades elétricas dos metais líquidos II. Metais polivalentes

Resumo As propriedades eletrônicas dos metais líquidos polivalentes são discutidas em relação ao modelo de quase-elétron livre. O efeito Hall observado (incluindo algumas novas medições em Hg, In e Sn) é consistente na maioria dos casos com uma superfície de Fermi esférica para os elétrons de valência. As propriedades ópticas se ajustam a uma fórmula simples de Drude, com a mesma densidade de estados que para elétrons livres. As evidências da susceptibilidade magnética e sua mudança no ponto de fusão são apenas qualitativas, mas são consistentes com uma esfera de elétrons livres no líquido. Apenas a pequena mudança observada na deslocação de Knight durante a fusão é difícil de interpretar em nosso modelo. Assim como em I (Ziman 1961), a resistividade elétrica é assumida como representada, na primeira aproximação, por uma integral sobre o ângulo de dispersão de um elétron de condução, onde o integrando contém a função de dispersão de raios X do líquido e a transformada de Fourier de um 'pseudo-potencial' para cada íon. A fórmula descreve adequadamente os dados, com um pseudo-potencial que parece depender sistematicamente do lugar do elemento na tabela periódica. Parece ser menor que a quantidade equivalente no sólido, onde determina as lacunas de energia entre as bandas eletrônicas. O poder termoeletromotriz foi medido para Zn, Cd, Hg, In, Sn, Pb, Bi, e pode ser ajustado à teoria se for assumido que em alguns metais (especialmente Hg) a seção de dispersão de cada átomo depende da energia do elétron. Essa dependência também pode ser aparente no efeito da pressão sobre a resistividade, que é observada como empiricamente correlacionada com a magnitude do poder termoeletromotriz. Finalmente, é mostrado que a dependência da temperatura da resistividade (especialmente o coeficiente negativo nos metais divalentes) pode ser qualitativamente explicada, ainda dentro do quadro do modelo de quase-elétron livre, em termos de expansão térmica e mudanças na função de dispersão de raios X.