Yüksek saflıkta grafit tozu özellikleri

Grafit kristalinin termal iletkenlik teorisi çok karmaşıktır ve bilgisayarların yardımıyla çok fazla ilerleme kaydedilmiştir, ancak daha fazla tartışılması gereken birçok sorun vardır. Burada, kafes titreşim dalgasını ölçmek için bir örnek olarak sadece kusursuz ideal grafit kristalinin termal iletkenliğini λA'yı alıyoruz ve titreşim dalgasına bir fonon olarak adlandırıyoruz ve titreşim dalgası, dalga vektörü olarak adlandırılabilen bir vektördür. . Dalga vektörünün enerjisi ve durumu, kristal karşılıklı kafesin işlevleridir. Tüm kristalin karşılıklı kafesi küçük bir bölge tarafından temsil edilebilir; Bu bölgeye Brillouin Bölgesi denir. Bu bölgedeki fononların enerjisi ve durumu açıkça belirtildiği sürece, tüm kristaldeki fononların durumu iyi bilinecektir.

Bir grafit kristalinin brillouin bölgesi altıgen bir prizmadır. Sadece grafit kristal tabakasının termal iletkenliği basitleştirilmiş bir model olarak tartışılırsa, fononların sadece normal altıgen düzlemdeki hareketini tartışmak yeterlidir. Bu iki boyutlu durum sorunu büyük ölçüde basitleştirir ve ele alınmasını kolaylaştırır. Dalga sayısını temsil etmek için n'yi kullanarak, [nx, ny] düzleminde, altıgen kesitin alanı, NM yarıçaplı dairesel bir yüzey ile temsil edilebilir, bu da A'dır, burada A, A'dır. Grafit kristali. Izgara parametresi, a = 0.246 × 10cm. NM, fonon titreşiminin maksimum dalga sayısıdır, yani birim uzunluk başına fononun titreşim sayısıdır. Fonon hızı V ve dalga sayısı n'nin ürünü fononun frekansıdır ve fononun enerjisi frekansla orantılıdır. Fononun maksimum açısal frekansı WM = 2πvnm'dir ve 2πnm'ye genellikle QM olarak belirtilen maksimum açısal dalga sayısı denir. QM = 1.55x10cm.