为什么金刚石导热性超越了金属

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精选答案

导热的方式有两种：如在金属中，主要是电子的运动；但是在晶体—如金刚石中，电子紧紧地系在原子中，要松动它们需要一定的能量，在室温下，几乎没有活动的电子。

因此，热的传导是靠组成晶体晶格的原子的振动来完成的，物理学家把这种振动称为热能量子或声子。可以想象量子在金刚石晶格中的活动就象高速公路上的跑车一样，规则排列的。C原子的晶格好比是光滑的路面，而杂乱分布的¨C原子好比是减速器 。晶体中有很多因素能够减慢声子的振动，这就是为什么大多数晶体不象大多数金属那样是热的良导体的原因。而金刚石总是例外的，部分原因是金刚石相当纯，能消除大多数散射作用。随着本世纪4O年代固体理论的成熟，科学家们开始对同位素引起的特殊效应感兴趣，同一固体中不同同位素的存在将减慢晶体中热能量子的振动。