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Legierungsinhomogenität  

  Die Streuung aufgrund von mikroskopischer stochastischer Verteilung der Legierungskomponenten, die Legierungsstreuung  (``alloy scattering'', ALL) ist ein elastischer
Streuprozeß, der von einiger Bedeutung in HL Legierungen ist. Aus der Relaxationszeit nach [132] folgt

 \begin{displaymath}
 \mu_{\mathrm{ALL}}^{} = \frac{128\,e_0\,\hbar^4}
 {9\,a^3\,...
 ...5\,k_{\mathrm{B}}\,T}}\;\frac{1}{S\;\Delta U^2_{\mathrm{}}}\,.
\end{displaymath} (6.25)

$\Delta U^2_{\mathrm{}}$ stellt das Legierungsstreupotential dar. Es ist sowohl von der Zusammensetzung als auch vom Materialtyp abhängig. Für ternäre HL gilt

 \begin{displaymath}
 \Delta U^2_{\mathrm{ABC}}(x) = x\;(1-x)\;D_{\mathrm{all,ABC}}\,.
\end{displaymath} (6.26)

Für quaternäre Typ II HL (AxB1-xCyD1-y) ist

 \begin{eqnarray}
 \Delta U^2_{\mathrm{ABCD}}(x,y) & = & x\,(1-x)\left(y^2\;D_{\m...
 ...\mathrm{all,ACD}}+(1-x)^2\;D_{\mathrm{all,BCD}}\right) \nonumber,
\end{eqnarray} (6.27)

und für Typ I HL (AxByC1-x-yD):

 \begin{eqnarray}
 \Delta U^2_{\mathrm{ABCD}}(x,y) & = & x\,y\,D_{\mathrm{all,ABD...
 ...all,BCD}} \\ 
 & & + x\,(1-x-y)\,D_{\mathrm{all,ACD}}\nonumber\,.
\end{eqnarray} (6.28)

Je weiter man vom reinen binären HL entfernt ist, desto stärker wird der Streuprozeß (Maximum bei $x=\frac{1}{2}$, $y=\frac{1}{2}$). Die Werte der Streupotentiale $D_{\mathrm{all,i}}$ sind mit einiger Unsicherheit behaftet, theoretische Ansätze differieren in ihren Aussagen mitunter erheblich [59]. Auch der Ordnungsgrad der mikroskopischen Verteilung der Atome (vgl. Abschnitt 3.4) beeinflußt $\mu_{\mathrm{ALL}}^{}$ sehr. Dies wird durch den multiplikativen Faktor S zum Legierungsstreupotential in (6.25) zum Ausdruck gebracht, der für perfekte Legierungen 1, für geordnete (``superlattice'' ) gleich Null ist. Da der Ordnungsgrad nur schwer a priori zu bestimmen ist und relative Unsicherheit in den Werten von $D_{\mathrm{all,i}}$ besteht, wird der gesamte Term $S\,\Delta U^2_{\mathrm{}}$ für Übereinstimmung mit experimentellen Beweglichkeiten in Legierungen als Fitparameter herangezogen (vgl. Abschnitt 6.1.5).


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Christian Koepf
1997-11-11