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Anomalous properties of in-situ-produced silver-copper composite wires I. Electrical conductivity

1975; Wiley; Volume: 27; Issue: 1 Linguagem: Inglês

10.1002/pssa.2210270112

1521-396X

G. Frommeyer, Günter Wassermann,

Electrodeposition and Electroless Coatings

The silver and copper crystals of an eutectic Ag-Cu alloy (71.9 wt% Ag) get a fibre-like shape by wire drawing after a high degree of deformation. The extremely thin silver and copper fibres attain a diameter of about 100 Å at a reduction of cross section η = 99.99%. Such in-situ-produced silver-copper composite wires show extensive anomalies of the conduction phenomena due to the size effect. Especially, the interaction of the fibre interfaces with the conduction electrons causes an extraordinary decrease of the electrical conductivity. This anomalous change of the resistivity as function of the diameter of the silver and copper fibres can be explained by the free-path theory of the conduction electrons. The mean free paths of the conduction electrons of silver and copper as well as their scattering factors were determined at different test temperatures. The measured values are in good agreement with the calculated ones, obtained by the strict theory. Die Silber- und Kupferkristalle der eutektischen Ag-Cu-Legierung (71,9 Gew% Ag) werden nach hohen Formänderungen durch Drahtziehen zu feinen Fasern ausgezogen. Bei den größten erreichbaren Querschnittsabnahmen von η = 99,99% erreichen die extrem dünnen Silber- und Kupferfasern den Durchmesser von etwa 100 Å. Diese in-situ erzeugten Silber-Kupfer-Verbunddrähte zeigen ausgeprägte Anomalien der Leitungsphänomene, die auf dem Size-Effekt beruhen. Insbesondere ruft die Wechselwirkung der Fasergrenzflächen mit den Leitungselektronen eine außergewöhnliche Abnahme der elektrischen Leitfähigkeit hervor. Die anomale Widerstandsänderung in Abhängigkeit vom Durchmesser der Silber- und Kupferfasern wird mit Hilfe der Weglängentheorie der Leitungselektronen beschrieben. Die mittlere frcie Weglänge der Leitungselektronen von Silber und Kupfer sowie die entsprechenden Streufaktoren wurden für verschiedene Versuchstemperaturen bestimmt. Die gemessenen Werte stehen in guter übereinstimmung mit den nach der exakten Theorie berechneten Größen.