Сибирский государственный индустриальный университет, Новокузнецк, Россия:

И. Ф. Селянин, проф., каф. материаловедения, литейного и сварочного производства

А. И. Куценко, доцент, нач. упр. науч. исследований

О. Г. Приходько, доцент, нач. учебно-методического упр.

НИТУ МИСиС, Москва:

В. Б. Деев, гл. науч. сотр. Инжинирингового центра «Литейные технологии и материалы», проф. каф. технологии литейных процессов

В работе принимал участие сотрудник Сибирского государственного индустриального университета А. А. Куценко.

В работе показано, что абсолютная термоЭДС металлических систем, как это установлено экспериментально, может иметь отрицательный и положительный знак. Отрицательный знак эффекта Зеебека логически вытекает из решения кинетического уравнения в формулировке Больцмана, так как перенос теплоты и заряда в металлах под влиянием градиента температур в основном осуществляют электроны. Вопрос положительного знака термоЭДС продолжает оставаться актуальным. В большинстве исследований данного направления положительный знак термоЭДС увязывали с особенностями поведения фермиевских электронов на границах приведенной энергетической зоны и с отклонением поверхности Ферми от сферической формы. Показано, что существующие формулы по термоЭДС разных исследователей выведены для металлов в твердом состоянии, когда они имеют решеточное строение. Обсуждается, что имеет смысл говорить о зонах Бриллюэна, об анизотропии рассеяния электронов на этих участках поверхности Ферми, о влиянии нормальных процессов (N) и процессов переброса (U) на окончательный знак термоЭДС. В жидких металлах дальний порядок, приводящий к возникновению зон Бриллюэна и прочих эффектов, связанных с особенностями поверхности Ферми, отсутствует. Поэтому различие между нормальными процессами и процессами переброса, а также другими процессами, характерными для твердых кристаллических тел, лишаются смысла. Подчеркивается, что теория положительного знака термоЭДС большинства металлических систем в твердом и жидком состояниях до сих пор не разработана. Решение этой проблемы позволит металлургам и металловедам на основе данных о термоэлектрических свойствах металлов и сплавов увязать результаты термической обработки, пластической деформации и других внешних воздействий на материалы с параметрами их энергетического спектра электронов.

Работа выполнена в рамках государственной работы «Организация проведения научных исследований» государственного задания Минобрнауки России в сфере научной деятельности на 2014–2016 гг. (Задание № 2014/113).

1. Лившиц Б. Г., Крапошин В. С., Линецкий В. Л. Физические свойства металлов и сплавов. — М. : Металлургия, 1980. — 320 с.
2. Jones H. The Thermoelectric Power of Monovalent Metals // Proceedings of the Physical Society. Section A. 1955. Vol. 68, No. 12. P. 1191–1193.
3. Блатт Ф. Дж., Шредер П. А., Фойлз К. Л., Грейг Д. Термоэлектродвижущая сила металлов. — М. : Металлургия, 1980. — 248 с.
4. Займан Дж. Электроны и фононы. — М., 1962. — 360 с.
5. Huebener R. P. Physical Review. 1964. P. 1740.
6. Блатт Ф. Физика электронной проводимости в твердых телах. — М. : Мир, 1971. — 470 с.
7. Blatt F. J. Physics Letters. 1964. No. 8. P. 1740.
8. Robinson J. E. Physical Review. 1968. Vol. 161. P. 533.
9. Займан Дж. Принципы теории твердого тела. — М. : Мир, 1974. — 472 с.
10. Белащенко Д. К. Явления переноса в жидких металлах и полупроводниках. — М. : Атомиздат, 1970. — 400 с.
11. Лухвич А. А. Влияние дефектов на электрические свойства металлов. — Минск : Наука и техника, 1976. — 104 с.