مبدأ الهيكل والتوصيل الحراري للماس

الماس هو بنية بلورية رباعي السطوح تتكون من الترابط التساهمي لذرات الكربون. تشكل كل ذرة الكربون رابطة تساهمية قوية مع ذرات الكربون الأربعة المحيطة بها ، مما يمنح الماس ثباتًا كبيرًا للغاية وخصائص فيزيائية فريدة من نوعها.

 

يعتمد مبدأ الموصلية الحرارية بشكل أساسي على آلية توصيل الفونون. في بلورات الماس ، ينتقل اهتزاز ذرات الكربون بالحرارة في شكل فونونات. نظرًا للسندات التساهمية القوية والبنية البلورية العادية للماس ، فإن احتمال نثر الفونونات فيه صغير للغاية ، ويمكن أن ينشر الحرارة بسرعات عالية للغاية. على عكس المعادن ، التي تعتمد بشكل أساسي على توصيل الإلكترون المجاني ، تتيح طريقة توصيل Phonon من Diamond الحفاظ على الموصلية الحرارية الجيدة في درجات حرارة عالية ولا تسبب انخفاضًا في الموصلية الحرارية بسبب عوامل مثل انتشر الإلكترون ، على عكس المعادن.