ميزات مسحوق الجرافيت عالي النقاء

نظرية الموصلية الحرارية لكريستال الجرافيت معقدة للغاية ، وقد تم إحراز الكثير من التقدم بمساعدة أجهزة الكمبيوتر ، ولكن لا يزال هناك العديد من المشكلات التي يجب مناقشتها. هنا نأخذ فقط الموصلية الحرارية λa من بلورة الجرافيت المثالية الخالية من العيوب كمثال على تحديد موجة الاهتزاز الشبكة ، ونطلق بوضوح على موجة الاهتزاز فونون ، وموجة الاهتزاز عبارة . طاقة وحالة متجه الموجة هي وظائف للشبكة المتبادلة البلورية. يمكن تمثيل الشبكة المتبادلة للكريستال بأكمله من خلال منطقة صغيرة ؛ وتسمى هذه المنطقة منطقة Brillouin. طالما تم توضيح الطاقة وحالة الفونونات في هذه المنطقة ، فإن وضع الفونونات في البلورة بأكملها ستكون معروفة جيدًا.

منطقة Brillouin من كريستال الجرافيت هي منشور سداسي. إذا تمت مناقشة الموصلية الحرارية للطبقة البلورية الجرافيت فقط ، كنموذج مبسط ، فإنه يكفي فقط مناقشة حركة الفونونات على المستوى السداسي العادي. هذا الموقف ثنائي الأبعاد يبسط المشكلة بشكل كبير ويجعل من السهل التعامل معه. باستخدام N لتمثيل رقم الموجة ، على مستوى [NX ، NY] ، يمكن تمثيل مساحة المقطع العرضي السداسي بسطح دائري مع دائرة نصف قطرها NM ، مما يؤدي إلى الصيغة (11) ، حيث A هو a كريستال الجرافيت. معلمة الشبكة ، A = 0.246 × 10 سم. NM هو الحد الأقصى لعدد الموجة من اهتزاز Phonon ، أي عدد اهتزازات الفونون لكل وحدة طول. نتاج سرعة phonon V ورقم الموجة N هو تواتر الفونون ، وطاقة الفونون تتناسب مع التردد. الحد الأقصى للتردد الزاوي للبونون هو WM = 2πvnm ، ويسمى 2πnm أكبر عدد من الموجة الزاوي ، والتي غالباً ما يتم الإشارة إليها باسم QM. QM = 1.55x10 سم.