Теплопроводность - решетка
Cтраница 1
Теплопроводность решетки изучена еще недостаточно. Переносящие тепло акустические фононы входят во взаимодействие с другими фононами, а также и с дефектами. [1]
 |
Зависимость периода кристаллической решетки от состава.| Зависимость теплопроводности решетка сплавов от состава. [2] |
Теплопроводность решетки изменяется в обратной зависимости от изменения периода кристаллической решетки. [3]
 |
Зависимость ZT. [4] |
Что касается теплопроводности решетки, то ее величина тем меньше, чем ниже частота тепловых колебаний решетки. Как и для любого резонатора, частота будет тем меньше, чем больше масса резонатора ( и это указывает на то, что выгодны тяжелые атомы) и чем слабее упругая связь между атомами. [5]
Предположение, что теплопроводность решетки не зависит от концентрации Свободных носителей, является, вообще говоря, не вполне строгим; во-первых, изменение концентрации носителей ( при данной температуре) всегда требует введения примесей, а последние вызывают дополнительное рассеяние фононов и снижают теплопроводность решетки; во-вторых, фо-ноны рассеиваются непосредственно на свободных электронах и дырках, - по этой причине теплопроводность кристаллической решетки металлов ничтожно мала. [6]
Рассмотрим несколько подробнее особенности теплопроводности решетки. Каждый колеблющийся атом, или вообще структурный элемент, создает упругие волны, которые распространяются в теле. Перенос тепла от более нагретой области к менее нагретой как раз и осуществляется этими волнами. Колеблющиеся атомы вызывают возникновение волн с разной длиной волны, бегущих со скоростью, близкой к скорости звука. [7]
На рис. 2 приведена зависимость теплопроводности решетки от относительного изменения периода решетки. [8]
Оба эти фактора должны приводить к уменьшению теплопроводности решетки, что также подтверждается экспериментом. В качестве примера в табл. 4.2 приведены теплоты сублимации Qc, являющиеся мерой энергии связи, и решеточная теплопроводность / Среш алмаза, кремния и германия. Из данных табл. 4.2 видно, что с уменьшением энергии связи теплопроводность решетки падает. [9]
Ангармоническое взаимодействие фононов в кристаллах и общая задача теплопроводности решетки всегда были и остаются до сих пор одной из наиболее интересных проблем физики твердого тела. [10]
При упорядочении 1п2Те3 подвижность носителей тока уменьшается, а теплопроводность решетки увеличивается [365], что является следствием уменьшения длины свободного пробега электронов и увеличения длины свободного пробега фононов. Длина волны электрона в 10 раз больше длины волны фонона, поэтому увеличение расстояния между рассеивающими узлами делает последние более эффективными в отношении рассеяния электронных волн и уменьшает вероятность рассеяния фононов. [11]
При упорядочении 1п2Тез подвижность носителей тока уменьшается, а теплопроводность решетки увеличивается [365], что является следствием уменьшения длины свободного пробега электронов и увеличения длины свободного пробега фононов. Длина волны электрона в 10 раз больше длины волны фонона, поэтому увеличение расстояния между рассеивающими узлами делает последние более эффективными отношении рассеяния электронных волн и уменьшает вероятность рассеяния фононов. [12]
Магнитные ионы также могут резонансно рассеивать фононы, и их влияние на теплопроводность решетки интенсивно исследовалось начиная с 1960 г. В упорядоченных магнитных кристаллах система спинов может сама проводить тепло и в то же время рассеивать фононы. [13]
Очевидно, что поправка будет тем больше, чем больше отношение подвижности к теплопроводности решетки. [14]
Первый член в правой части (6.27), как было сказано выше, описывает теплопроводность решетки, третий связан с наличием смешанной проводимости. Рекомбинационный механизм не может служить объяснением значительного роста теплопроводности при низких температурах, обнаруженного в некоторых полупроводниках. [15]
Страницы: 1 2 3 4