Cтраница 4
Рассмотрим зависимость теплопроводности решетки ( рис. 4) и ширины запрещенной зоны ( рис. 5) от состава для твердых растворов и - В12Тез - В128ез При увеличении концентрации Bi2Se3 наблюдается резкое снижение теплопроводности решетки и затем ее рост с максимумом при 33 мол. Этот максимум вызван тем, что происходит упорядочение структуры: атомы селена замещают теллур в среднем слое квинтета. При комнатной температуре оптимальными оказываются материалы, содержащие 4 - 10 мол. [46]
При этом искажения основной решетки, вызываемые введением примеси, относительно невелики ( благодаря изоморфизму исходных материалов) и ограничиваются областями кристалла, непосредственно граничащими с примесными атомами. Такие искажения оказываются достаточно эффективными для рассеяния тепловых колебаний, длины волн которых при обычных температурах не на много превышают постоянную решетки. В результате этого теплопроводность решетки значительно уменьшается. [47]
В работе [1] методом рентгеноструктурного и микроструктурного анализов установлено, что в системе РЬТе - PbS существует ограниченный ряд твердых растворов. Авторы [2], изучая структурные и термоэлектрические свойства сплавов системы РЬТе - SnTe, обнаружили, что в этой системе образуется непрерывный ряд твердых растворов. С увеличением атомного веса теплопроводность решетки простых кристаллов уменьшается. [48]
Выше ( § 5.3) было отмечено, что элементарные энергетические возбуждения hw нормальных колебаний решетки называются фоно-нами. Аналогично ведут себя фононы в явлении теплопроводности решетки. Однако в этом случае необходимо иметь в виду, что при столкновении фононов друг с другом их должно участвовать не менее трех. [49]
Аддитивность величин xpk и, пока что отнюдь не очевидна; она не учитывает рассеяния тепловых волн ( фононов) электронами. Справедливость соотношения Видемана-Франца как для легких, так и для тяжелых металлов указывает на большую величину такого рассеяния. Как будет показано ниже, можно предположить, что теплопроводность решетки легких металлов в отсутствие свободных электронов должна достигать величины того же порядка, что и вся теплопроводность х х Л е ( около 0.2 - - 0.3 кал - см 1 -град. Это противоречие в какой-то степени напоминает парадокс классической теории металлов относительно теплоемкости электронов: в нашем случае недостаточным оказывается вклад теплопроводности кристаллической решетки, тогда как при рассмотрении теплоемкости металлов оказывается, что исчезает электронная теплоемкость. [50]
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. [51]
Для наиболее чистых образцов, приведенное па фиг. При добавлении принесен форма кривой изменяется, приближаясь к соответствующей кршюй для олова. Однако в очень сильно загрязненных образцах электронная теплопроводность падает так быстро, что роль теплопроводности решетки возрастает, приводя к росту отношения xs / vc ( l при низких температурах. [52]