INTRODUCCIÓN
La resistividad eléctrica es una propiedad fundamental de los materiales, su valor y dependencia con la temperatura permiten clasificarlos en tres grandes grupos: metales, semiconductores y aislantes. En un metal típico la resistividad a altas temperaturas está dominada por la interacción electrón-fonón y crece al aumentar la temperatura. Sin embargo, algunos compuestos intermetálicos de tierras raras (Ce, Yb) y actínidos (U, Pu), presentan un comportamiento anómalo y la resistividad disminuye al aumentar la temperatura, mostrando esta dependencia incluso hasta temperatura ambiente. Este comportamiento está asociado a la fuerte hibridación de la capa 4f o 5f con la banda de conducción, la cual da lugar a la aparición de materiales con nuevas e interesantes propiedades para los que se han acuñado nuevos términos como redes Kondo, Fermiones Pesados o Valencia Intermedia.
Uno de estos materiales es el UPt, cuya resistividad muestra un máximo a bajas temperaturas (˜100 K) para posteriormente decrecer lentamente hasta temperatura ambiente.
El objeto de esta memoria es la puesta a punto de un sistema de medida de la resistividad eléctrica a altas temperaturas, que nos permita el estudio de este tipo de materiales, y aplicarlo inicialmente al UPt y a sus diluciones con Lantano, U1-xLaxPt, en las que una evolución desde un comportamiento anómalo en el UPt hasta otro normal en el LaPt es esperada.
En el capítulo I introducimos el concepto de resistividad eléctrica y analizamos las diferentes contribuciones microscópicas a la misma que posteriormente nos permitan interpretar nuestros resultados.
En el capítulo II se describen brevemente los equipos y técnicas experimentales utilizados.
El dispositivo experimental que se ha desarrollado para las medidas de resistividad eléctrica a altas temperaturas se describe en el capítulo III. En este mismo capítulo se incluye el desarrollo del software utilizado así como las primeras medidas de test del sistema utilizando Cu, Ni, Fe y Co. Posteriormente, se analizaran los efectos de la frecuencia en la resistividad del Níquel.
En el capítulo IV, tras una introducción de las propiedades magnéticas de los compuestos U1-xLaxPt, se muestran y analizan los resultados experimentales de la resistividad eléctrica obtenida entre 1.8 y 1000 K.
Finalmente, en el capítulo V describimos brevemente las conclusiones obtenidas con el trabajo desarrollado en esta memoria.
I ASPECTOS TEÓRICOS DE LA RESISTIVIDAD
En este primer capítulo expondremos las aproximaciones y modelos teóricos que intentan explicar el comportamiento de la resistividad en materiales metálicos. Empezaremos definiendo lo que es la resistividad y posteriormente explicaremos los modelos, tanto para resistividades normales como para resistividades anómalas.
La descripción de la resistividad se puede obtener de la relación que existe entre el campo eléctrico aplicado a un material, E, y la densidad de corriente eléctrica que se origina en su interior, J, (Ley de Ohm).
La constante de proporcionalidad que aparece en esta ecuación es la llamada conductividad eléctrica, que en materiales isótropos es un escalar. Cuando lo que se está estudiando son los materiales conductores, como es nuestro caso, en vez de hablar de conductividad se habla de resistividad eléctrica, que es la inversa de la conductividad.
A principios de siglo Drude desarrollo una teoría que intentaba explicar la resistividad eléctrica en los metales, relacionando la misma con magnitudes microscópicas. Esta teoría se basa en la hipótesis de que la resistividad se produce debido a las colisiones que sufren los portadores de carga en el interior del metal, y obtiene la relacion:
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