Numéro
Rev. Phys. Appl. (Paris)
Volume 12, Numéro 5, mai 1977
Page(s) 817 - 817
DOI https://doi.org/10.1051/rphysap:01977001205081700
Rev. Phys. Appl. (Paris) 12, 817-817 (1977)
DOI: 10.1051/rphysap:01977001205081700

Logarithmic dependence of the sound velocity in an amorphous metal

G. Bellessa

Laboratoire de Physique des Solides Université Paris-Sud, 91405-Orsay, France


Abstract
The amorphous materials behave in a particular way at low temperatures. Especially, the specific heat is proportional to the temperature and the sound velocity follows a logarithmic law. These properties are well explained with the model of Anderson et al. [1] and Phillips [2] which assumes the existence of two-level systems. Recent attempts to observe such properties in amorphous metals have not succeeded. We report here, the observation of a logarithmic dependence of the sound velocity in Ni-P below 2 K. Ni-P is a non-magnetic amorphous metal. The sound velocity is measured with an accuracy of ± 2 x 10-6 for the longitudinal and transverse waves at frequencies around 100 MHz and temperatures down to 0.4 K. The logarithmic dependence of the velocity is 3 times larger for the transverse waves than for the longitudinal ones. However the effect remains in the two cases appreciably smaller than in amorphous insulators.


Résumé
Les matériaux amorphes isolants (Si O2 par exemple) se comportent d'une façon très particulière à basses températures. Il s'agit notamment de la chaleur spécifique qui varie proportionnellement à la température et de la vitesse du son qui varie suivant une loi logarithmique. Ces propriétés sont bien expliquées à l'aide du modèle d'Anderson et al. [1] et Phillips [2] qui suppose l'existence de systèmes à 2 niveaux. Des tentatives récentes d'observation de ces comportements particuliers dans les métaux amorphes ont été infructueuses. Nous reportons ici l'observation de la dépendance logarithmique de la vitesse du son dans NiP au-dessous de 2 K. NiP est un amorphe métallique non magnétique. La vitesse du son est mesurée à ± 2 x 10-6 près pour des ondes longitudinales et transversales à des fréquences de l'ordre de 100 MHz et des températures à partir de 0,4 K. La dépendance logarithmique de la vitesse est 3 fois plus importante pour les ondes transversales que pour les ondes longitudinales. Cependant l'effet reste toujours sensiblement plus faible que dans les amorphes isolants.

PACS
6265 - Acoustical properties of solids.

Key words
Sound velocity -- Amorphous alloy -- Temperature effects -- Logarithmic function -- Nickel alloys -- Phosphorus alloys