非晶合金中的霍尔系数：临界行为及弱局域化与电子-电子相互作用量子修正的定量检验

本文给出了一系列 $Ti_xSi_{100-x}$ 非晶合金中 $R_H$ 的测量，其达到临界浓度 $x_c\approx9-9.5$。对于 $x\geq17$，霍尔系数呈现微扰理论所预测的行为 $R_H^{-1}\left(T\right)=R_H^{-1}\left(0\right)+bT^{1/2}$，并一直延伸到 150 K。温度依赖性在较低 $x$ 的合金中增强；$R_H\left(0\right)$ 在 $x_c$ 处发散，呈现临界行为。我们利用高 Ti 含量合金的电导率与霍尔系数联合数据来检验电导率的量子修正理论。我们发现弱局域化引起的修正主要由电子-声子散射主导，其速率随温度变化为 $\tau_{ep}^{-1}=A_{ep}T^2$。提取的参数 $A_{ep}$ 与考虑晶格振动对杂质不完全拖曳的理论符合良好。由弱局域化修正提取的自旋-轨道散射时间比标准估计 $\tau_{so}\approx\tau\left(\hbar c/e^2Z\right)^4$ 给出的时间大两个数量级。利用 Ti-Si 与 $\left(Ag_{0.5}Cu_{0.5}\right)_{100-x}Ge_x$ 非晶合金的霍尔系数和比热数据检验了 EEI 量子修正理论，这使我们能估计该理论所需的全部微观参数。我们发现，在测量精度内，EEI 理论对遵循自由电子模型的合金完全成立 [$\left(Ag_{0.5}Cu_{0.5}\right)_{100-x}Ge_x$ 且 $x\le50$]。在所有 Ti-Si 合金及 $x\geq60$ 的 Ag-Cu-Ge 合金中观察到的对理论的偏离，可由系统中电子屏蔽的减弱定性解释。