Ergebnisse der Tieftemperaturforschung III. Elektronenwärme des Palladiums

<jats:title>Abstract</jats:title> <jats:p> Die Atomwärme eines Metalls bei konstantem Druck C<jats:sub>p</jats:sub> besteht gewöhnlich aus vier Anteilen: 1. einem von den Gitterschwingungen herrührenden Betrag C<jats:sub>g</jats:sub> , 2. der Differenz C<jats:sub>p</jats:sub>-C<jats:sub>v</jats:sub>, 3. der Elektronenwärme C<jats:sub>e</jats:sub>, die nach Sommerfeld bei freien Elektronen linear mit T ansteigt und 4. einem von Born-Brody angegebenen Korrekturglied für die Anharmonizität der Gitterschwingungen. Bisher ist die Elektronemwärme überzeugend nur bei tiefen Temperaturen nachgewiesen worden, bei denen die Beiträge 2. und 4. verschwinden; die Gründe für die bei hohen Temperaturen auftretenden Schwierigkeiten eines Nachweises werden diskutiert. Bei stark paramagnetischen und ferromagnetischen Metallen zeigt zwar die Atomwärme bei Heliumtemperaturen ebenfall sein in T lineares Glied, das einer zusätzlichen Elektronenwärme entspricht, diese ist jedoch rund 10-mal größer, als man für freie Elektronen erwarten muß. Bei diesen Metallen, z. B. dem Palladium, läßt sich zeigen, daß das einfache T-Gesetz für die Elektronenwärme nicht mehr bei hohen Temperaturen gelten kann. Um da§ in einem größeren Temperaturbereich gültige Gesetz aufzufinden, werden Messungen der wahren Atomwärme des P<jats:sub>d</jats:sub> zwischen 12 und 270° abs. vorgenommen. Die erhaltenen C<jats:sub>p</jats:sub> Werte werden auf C<jats:sub>v</jats:sub> reduziert und diese analysiert. Dabei stellt sich heraus, daß die Elektronenwärme proportional χ<jats:sub>e</jats:sub>T verläuft, wobei χ<jats:sub>e</jats:sub> die temperaturabhängige paramagnetische Atomsuszeptibilität des Palladiums bedeutet; man erhält</jats:p> <jats:p> Ce = 2,22 χ<jats:sub>e</jats:sub> T.</jats:p> <jats:p> Der Restbetrag C<jats:sub>v</jats:sub> - C<jats:sub>e</jats:sub> = C<jats:sub>g</jats:sub> läßt sich mit guter Näherung durch eine Debye - Funktion darstellen θ<jats:sub>D</jats:sub>= 275 bis 295°). Die angegebene Beziehung behält ihre Gültigkeit bis 1000° abs. Die Anharmonizitätskorrektur dürfte danach wenigstens beim Palladium sehr klein sein, da sie sich bis zu diesen Temperaturen nicht bemerkbar macht. Für die Normalentropie des P<jats:sub>d</jats:sub> ergibt sich bei 25 ° C ein Wert von 9,04 Clausius.</jats:p>