Numéro
Rev. Phys. Appl. (Paris)
Volume 9, Numéro 5, septembre 1974
Page(s) 879 - 893
DOI https://doi.org/10.1051/rphysap:0197400905087900
Rev. Phys. Appl. (Paris) 9, 879-893 (1974)
DOI: 10.1051/rphysap:0197400905087900

Résistivité électrique à basse température du niobium et d'alliages niobium-hafnium en phase cubique

P. Haen et J. Teixeira

Centre de Recherches sur Les Très Basses Températures, C. N. R. S., B. P. 166, 38042 Grenoble Cedex, France


Abstract
We have measured the electrical resistivity of two samples of niobium and of bcc Nb-Hf alloys with various hafnium concentrations (6 to 56 at. %) between their superconducting transition temperatures and room temperature. The apparatus used is also capable of measuring the width of superconducting transitions. By numerical analysis of the results, we have determined a mathematical expression for the resistivity of our specimens. For niobium, this expression is similar to that obtained by Webb and has the form : where J3(θ/ T) and J5(θ/T) are integrals of the type For niobium, the contribution of the J5(θ/T) term diminishes when the residual resistivity ratio decreases. This agrees with the existence of deviations from Matthiessen's rule which become larger for lower values of this ratio. For the Nb-Hf alloys, the J5 term is zero and the deviations have a T3 variation at low temperatures. The evolution with concentration of the parameters B, C and θ is discussed, and, in the case of θ, compared to the values obtained by specific heat measurements on alloys of the same kind (Nb-Zr, Nb-Ti, Ta-Hf).


Résumé
Nous avons mesuré, entre leur température de transition supraconductrice et l'ambiante, la résistivité électrique de deux échantillons de niobium et d'échantillons d'alliages Nb-Hf en phase cubique, de concentration comprise entre 6 et 56 % at. Hf. L'appareillage utilisé permet également la mesure de la largeur de transitions supraconductrices. En traitant numériquement les résultats, nous avons déterminé une expression mathématique de la résistivité des échantillons. Pour le niobium, cette expression est analogue à celle précédemment obtenue par Webb, c'est-à-dire de la forme où J3 (θ/T) et J5(θ/T) sont des intégrales du type Dans le niobium, la contribution du terme J5(θ/T) diminue quand le rapport de résistivité décroît. Cela est en accord avec l'existence d'écarts à la règle de Matthiessen d'autant plus grands que ce rapport est plus faible. Dans les alliages Nb-Hf le terme en J5 est nul et les écarts varient en T 3 à basse température. L'évolution des paramètres B, C et 0 avec la concentration est discutée, et, dans le cas de θ, comparée à celle obtenue par mesure de chaleur spécifique sur des alliages du même type (Nb-Zr, Nb-Ti, Ta-Hf).

PACS
7215E - Electrical and thermal conduction in crystalline metals and alloys.
7430 - General properties of superconductors.
7470 - Superconducting materials.

Key words
hafnium alloys -- niobium -- niobium alloys -- superconducting materials -- transport properties of superconductors -- Nb -- BCC Nb Hf alloys -- electrical resistivity -- flow temperature -- superconducting transition temperatures -- room temperature -- superconducting transitions