Materials with intermediate valence ; a comparison with transition metals

Cavendish Laboratory, Cambridge, U.K.

Abstract

A discussion of metallic intermediate valence materials is given, particularly of hybridisation between the 4f and the conduction band δ. If n, 1 - n are the numbers of ions in each of two charge states, the variation of n with temperature is described. Resistivity is ascribed to scattering of the conduction electrons into the 4f band. The mechanism is compared with that in transition metals and their alloys, particularly Pd1-xAg x. The resistivity can be very large, of order of the Ioffe-Regel value 1/3 e2/ħa. It is argued that both here and in metallic alloys, this can only occur with a two-band model. At high temperatures there is some evidence that s-f scattering does not occur.

Résumé

On discute des matériaux métalliques à valence intermédiaire, en particulier de l'hybridation entre la bande 4f et la bande de conduction. Notant n et 1 - n les nombres d'ions dans chacun des deux états de charge, on décrit la variation de n avec la température. Le mécanisme est comparé avec celui des métaux de transition et de leurs alliages, particulièrement Pd1-xAg x. La résistivité peut être très grande, de l'ordre de la valeur de Ioffe-Regel 1/3 e2/ħa. On donne des arguments tendant à prouver que ceci ne peut se produire que dans le cadre d'un modèle à 2 bandes. Il y a des évidences qu'à haute température la diffusion s-f n'a pas lieu.