Numéro
J. Phys. Colloques
Volume 31, Numéro C1, Avril 1970
COLLOQUE SUR LES 'INTERACTIONS DES ÉLECTRONS, PHONONS ET MAGNONS AVEC LES SURFACES CRISTALLINES'
Page(s) C1-79 - C1-84
DOI http://dx.doi.org/10.1051/jphyscol:1970114
COLLOQUE SUR LES 'INTERACTIONS DES ÉLECTRONS, PHONONS ET MAGNONS AVEC LES SURFACES CRISTALLINES'

J. Phys. Colloques 31 (1970) C1-79-C1-84

DOI: 10.1051/jphyscol:1970114

DÉTERMINATION DIRECTE DU COEFFICIENT DE RÉFLEXION DES ÉLECTRONS DE CONDUCTION SUR LA SURFACE DES MÉTAUX

F. ABELÈS and NGUYEN VAN VAN

Institut d'Optique et Faculté des Sciences de Paris


Abstract
Electrical resistivity vs. temperature, ρ(T), measurements have been performed on thin gold films less than 200 Å thick, for temperatures between 65 °K and 300 °K. For a given film, ρ(T) can be interpreted by means of Fuchs's relation and of Matthiessen's rule. The reflection coefficient of the conduction electrons at the film surfaces is always positive and comprised between 0.3 and 0.5. It is temperature independent. By controlled annealing, it was found possible to decrease, down to 0.4 µΩcm, the residual resistivity due to film imperfections. It is possible to have some indications concerning the value of the product ρ0 l, where ρ0 is the resistivity which would correspond to an infinitely thick film, and l is the mean free path of the conduction electrons ; this product ought to be a quantity specific for a given metal. It was found that ρ0 l = 8.38 × 10-12 Ωcm2, which corresponds to the value deduced from the simple free electron theory by assuming that each atom of the metal contributes one conduction electron.


Résumé
Des mesures de résistivité électrique en fonction de la température ρ(T) ont été effectuées sur des couches minces d'or d'épaisseur inférieure à 200 Å, pour des températures comprises entre 65 °K et 300 °K. Pour une couche donnée, ρ(T) peut s'interpréter en accord avec la relation de Fuchs et la loi de Matthiessen. Le coefficient de réflexion des électrons de conduction sur la surface des couches est toujours positif et compris entre 0,3 et 0,5. Il est indépendant de la température. Par un recuit contrôlé, il a été possible de réduire jusqu'à 0,4 µΩcm la résistivité supplémentaire due aux imperfections des couches. Si ρ0 désigne la résistivité qu'aurait une couche d'épaisseur infinie et l le libre parcours moyen des électrons de conduction, on peut avoir quelques indications sur la valeur du produit ρ0 l qui devrait être caractéristique du métal. Il semble que l'on ait ρ0 l = 8,38 × 10-12 Ωcm2, ce qui correspond à la valeur déduite de la théorie simple des électrons libres en supposant que chaque atome de métal fournit un électron de conduction.