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Welche Streuprozesse dominieren in Metallen?

Hier erfährst Du, welche Streuprozesse in einem Metall am meisten seine elektrische Leitfähigkeit bzw. den Widerstand beeinflussen.
Antwort #1
Level 2

Wie gut ein Metall den elektrischen Strom leitet, hängt von seiner elektrischen Resistivität \( \rho \) (spez. el. Widerstand) ab. Diese Resistivität wird durch Streuung der Leitungselektronen im Metall beeinflusst.

Folgende Streuprozesse im Metall dominieren und machen das Metall somit weniger gut leitfähig:

  • Streuung an Phonen - bei hohen Temperaturen steigt die Resistivität \( \rho_{\text{ph}} \), die durch Gitterschwingungen (Phononen) verursacht wird, linear an. Bei hohen Temperaturen dominiert dieser Streuprozess.
  • Streuung an Defekten und Verunreinigungen (Störstellenstreuung) - bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt (~ 4K) dominiert dieser temperaturunabhängiger Streuprozess.

Aber auch Streuung an der Probenoberfläche und Elektron-Elektron-Streuung tragen zur Gesamtresistivität bei.