Электронная теплопроводност

При электронной теплопроводности электроны рассеиваются при столкновениях с тепловыми колебаниями решетки, т. е. рассеиваются на фононах, и эта доля теплопроводности равна [c.157]

Гейзенберг [123], применив двухжидкостную модель для изучения теплопроводности, предположил, что электронная теплопроводность в сверхпроводящем состоянии отличается от теплопроводности в нормальном состоянии вследствие того, что меняется теплоемкость С и, возможно, пробег I. Вместо С теперь можно взять [см. (25.4)], поскольку рассматривается скорее передача энергий электронами, остающимися нормальными при прохождении области, где существует температурный градиент, чем изменение их энергии вследствие фазового перехода. Эта точка зрения будет развита ниже. Таким образом, [c.296]

Электронная теплопроводность в сверхпроводниках и двухжидкостная циркуляция. [c.312]

Теплопроводность твердых тел в подавляющем большинстве случаев обусловлена двумя механизмами движением электронов проводимости (электронная теплопроводность) и тепловыми колебаниями атомов решетки (фононная теплопроводность). Первый механизм доминирует в металлах, второй определяет теплопроводность неметаллов. В некоторых полупроводниках, полуметаллах и сильно разупорядоченных сплавах оба механизма дают сравнимые вклады в теплопроводность. [c.339]

Мы учитываем только электронную теплопроводность, которая намного больше ионно-атомной [c.113]

При высоких температурах, когда Л яа Л ф (1/Т), электронная теплопроводность представляет собой практически неизменяющуюся в зависимости от температуры величину. [c.460]

Оценим порядок величины Кал- Подставив в (4.45) Сд 0,01 Су, 1р 10 м, Up 10 м/с, получим /Сэл 10 Вт/м К. Таким образом, электронная теплопроводность чистых металлов должна достигать сотен ватт на метр-кельвин, что хорошо согласуется с экспериментом (табл. 4.3). [c.141]

Вблизи абсолютного нуля концентрация фононного газа становится настолько малой, что Яр начинает определяться рассеянием электронов на примесных атомах, всегда содержащихся в металле, сколь бы чистым он ни был. В этом случае Яр 1/jVn ( и — концентрация примесных атомов) не зависит от Т и электронная теплопроводность металла согласно (4.46) должна быть пропорциональной Т [c.142]

Практически для больщинства металлов как в видимой, так и в инфракрасной области спектра глубина поглощения света составляет менее 0,1 мкм, поэтому принято считать, что поглощение света происходит на поверхности материала, а передача энергии вглубь обусловлена теплопроводностью (электронной, фононной и лучистой). Расчеты некоторых исследователей [8] показали, что при температуре менее 10 К основным механизмом переноса тепла является электронная теплопроводность. [c.8]

Для выявления механизма формирования столь плотной плазмы оценена роль таких факторов, как лучистая, газокинетическая и электронная теплопроводности. В предположении, что излучательная способность канала соответствует АЧТ и что все излучение поглощается в переходном слое канал-образец и возвращается в канал в виде частиц, имеем их число [c.47]

Наиболее вероятным механизмом выравнивания температуры в канале пробоя твердого диэлектрика и обеспечения необходимой (из термодинамических соотношений) плотности вещества канала выступают газокинетическая и особенно электронная теплопроводности [c.47]

Электроны проводимости принимают участие не только в переносе электрич. заряда, но и в переносе тепла. Вследствие большой подвижности электронов теплопроводность М. велика. Величины электропроводности и [c.118]

В настоящее время отсутствует не только точное решение, но даже точное написание уравнения процесса переноса электричества в металлах и сплавах вследствие сложной зависимости его от характеристических параметров металла. Еще худшее положение в теории теплопроводности, так как процесс переноса тепла является еще более сложным. Имеющиеся решения обычно сводятся к установлению взаимосвязи между электропроводностью и теплопроводностью. Несмотря на различие методов, эта зависимость имеет один и тот же вид отношение коэффициента теплопроводности Я к произведению коэффициента электропроводности а на абсолютную температуру Т есть величина постоянная L. Кроме того, известно, что теплопроводность в металле осуществляется двумя способами электронами (электронная теплопроводность Хе) и упругими колебаниями атомов в узлах кристаллической решетки (фо-нонная теплопроводность Лф). [c.115]

Таким образом, исходя из изложенных выше соображений, выражение для электронной теплопроводности (I) можно записать в следующем виде [c.116]

Из уравнения (4) следует, что ири отсутствии в металле примесей и серьезных дефектов решетки (С О) на электронную теплопроводность (в первом приближении) температура не влияет. [c.116]

Рассмотрим теперь влияние температуры на коэффициент для сплавов. При большом количестве примесей, т, е. когда рассеивание электронов на примесях значительно большее, чем на тепловых колебаниях решетки (С>57), зависимость знаменателя выражения (4) от температуры сглаживается, и электронная теплопроводность сплава становится прямо пропорциональной температуре. При этом в результате большого рассеивания электронов происходит снижение абсолютной величины теплопроводности сплава [c.117]

Нужно отметить, что поскольку длина свободного пробега не может уменьшаться до нуля, а ограничена определенным нижним пределом, то и коэффициент электронной теплопроводности сплавов при комнатной температуре при увеличении количества примесей к основному элементу стремится к некоторому пределу. [c.117]

НеТкй тбиЛовьШп упругими колебаниями решетки (ре -шеточная теилоироводность), движением электронов и столкновениями их с атомами (электронная теплопроводность). А. Ф. Иоффе [126] показал, что хорошо соблюдается аддитивность электронной и решеточной долей теплопроводности твердого тела, т. е. [c.157]

Введение. Перенос тепла в твердых телах осуществляется в основном решеточными волнами и электронами нроводимостп. Все вещества по способу теплопередачи можно разбить на 3 большие группы а) неметаллы, где тепло переносят только решеточные волны б) металлы, где теплопередача осуществляется главным образом электронами проводимости, и в) сплавы и другие плохо проводящие металлические твердые тела, где электронная теплопроводность мала и существенны оба процесса. [c.224]

Теория электронной теплопроводности является частью электронной теории металлов. Одним из первых успехов этой теории было объяснение соотношения между электропроводностью и теплопроводностью, данное Видеманом и Францем [147] и Лоренцем [148] сначала на основании грубой теории Друдэ [149], а потом в более точной теории Лоренца [150] и, наконец, с помощью теории Зоммерфельда [151], в которой рассматривается свободный электронный газ, подчиняющийся статистике Ферми—Дирака. Как будет показано в п. 13, это соотношение может быть найдено из очень общих соображений необходимо лишь предположение о наличии общего времени релаксации для процессов, определяющих электро-и теплопроводность. [c.224]

Так как константа электрон-фононного взаимодействия неизвестна, Макинсон [61] исключил се, выражая Wj через — идеальную электронную теплопроводность при высоких температурах [c.282]

В п. 15 было показано, что теория Блоха не согласуется с температурной зависимостью идеальной электронной теплопроводности и что это расхождение вызвано главным образом неучетом процессов переброса и дисперсии решеточных волн (хотя при низких температурах эти процессы и не дают вклада в величину однако о и существенны при определении х ). Таким образом, по-видимому, болёе правильно сравнивать We с низкотемпературным пределом х-, как это было сделано Клеменсом [72]. В этом случае сравниваются две величины, определяемые одинаковыми процессами, а также исключается влияние небольшого изменения С в зависимости от q. При сферической поверхности Ферми из формул (15.2) и (20.2) вытекает, что [c.282]

Теперь остается показать, что (25.5) со значением (25.4) и соответствующим Zg действительно дает электронную теплопроводность. Рассмотрим вывод соотношения (25.5) для нормальных металлов. Коэффициент теплопроводности определяется как — QjlT, где Q— поток тепла при условии, что электронный ток /=0. В сверхпроводящих металлах / = / -f Д, где / и Д— вклады в / поверхности Ферми нормальных и сверхпроводящих областей. Наряду с тепловым потоком обусловленным нормальными электронами при условии / = О, в сверхпроводнике возникает дополнительный тепловой поток ( 5, поскольку теперь должно быть /=0, но / 0. Существование этого теплового потока, обусловленного циркуляцией, было предположено Гинзбургом [193]. Позднее его предположение было также рассмотрено Мендельсоном и Олсеном [132]. [c.297]

Клеменс [124] оценил упомянутый дополнительный тепловой поток следующим образом. Поток состоит из двух частей из добавки к Qn, возникающей вследствие условия Ф О, и теплоты, вызванной тем, что при переходе электронов из сверхпроводящего в нормальное состояние поглощается некоторая энергия, которая затем высвобождается при обратном процессе. В (25.6) последним эффектом мы пренебрегли, воспользовавшись в (25.5) выражением для справедливость такого пренебрежения вытекает из следующих рассуждений. Так как / = 0, / = / и так как в сверхпроводниках в стационарном состоянии электрическое поле 7 = 0 или по крайней мере мало ), то / будет порядка L,j (/sTr/QгдеЬ — коэффициент переноса (14.11), в котором учтено рассеяние статическими дефектами и вклад токов только в нормальных областях. Тепло, переносимое / порядка КТ, т. е. меньше на множитель(isTT/Q . Вторая добавка к имеет порядок так как скрытая теплота перехода из нормального в сверхпроводящее состояние на один электрон Эта добавка равна примерно Ь КТ IQ К Т рУТ, что значительно больше тенла, переносимого В свою очередь меньше на множитель порядка КТи-р.1%, поэтому циркуляционный механизм не дает заметного вклада в полную электронную теплопроводность ) отсюда вытекает, что в (25.5) должна фигурировать именно С . [c.298]

Остаточное сопротивление в сверхпроводящем состоянии. Для тех образцов Sn, In, Та, Т1, V п Nb, для которых были проведены исследования, электронная теплопроводность в нормальном состоянии при Г р. и ниже определялась рассеянием на примесях. Вообш,е говоря, то же самое относится к различным сплавам и загрязненным образцам РЬ и Hg. Данные для этих образцов можно, таким образом, использовать для проверки выражения (25.8) для за исключением случаев, когда велико, что, естественно, усложняет картину. Пока решеточная проводимость несуш е-ственна, отношение должно описываться (25.8). Если больше [c.300]

Предположим, что существует негидродинамический механизм ионизации, более эффективный, чем ударная волна, и что этот механизм может обеспечить большую скорость распространения волны поглощения, чем световая детонация. Таким механизмом при больших Р может служить радиационный механизм, а при высоких температурах (больше 100 эВ) — механизм электронной теплопроводности. [c.110]

Электронная теплопроводность. В металлах перенос тепла осу-ш,ествляется не только фононами, но и свободными электронами. Поэтому теплопроводность металлов К складывается из теплопроводности решетки Креш и теплопроводности электронного газа Дэл- Последнюю можно вычислить, подставив в (4.40) теплоем- [c.140]

Теплопроводность полупроводников. Полупроводниковые материалы замечательны тем, что могут обладать высокой решеточной теплопроводностью, если их кристаллы не слишком дефектны и состоят из легких атомов, как это имеет место, например, у кремния и, германия (см. табл. 4.2). Их электронную теплопроводность можно изменять в широких пределах, изменяя концентрацию электронного газа путем легирования. Тем не менее для большинства полупроводников основной вклад в теплопроводность вносит решетка. Так, для германия, обладающего удельным сопротивлением 1 Ом см при комнатной температуре, отношение KaJKyieui 10 - Даже для такого полупроводника, как теллурид висмута (В)2Тез), обладающего очень низким удельным сопротивлением Ю" Ом см, отношение Достигает величины всего лишь порядка 0,2. [c.142]

ТЕПЛОЕМКОСТЬ (решеточная — теплоемкость, связанная с поглощением теплоты кристаллической решеткой удельная— тепловая характеристика вещества, определяемая отношением теплоемкости тела к его массе электронная — теплоемкость металлов, связанная с поглощением теплоты электронным газом) ТЕПЛООБМЕН (излучением осущесгв-ляется телами вследствие испускания и поглощения ими электромагнитного излучения конвективный происходит в жидкостях, газах или сыпучих средах путем переноса теплоты потоками вещества и его теплопроводности теплопровод-ноетью проходит путем направленного переноса теплоты от более нагретых частей тела к менее нагретым, приводящего к выравниванию их температуры) ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ (решеточная осуществляется кристаллической решеткой стационарная характеризуется неизменностью температуры различных частей тела во времени электронная — теплопроводность металлов, осуществляемая электронами проводимости) ТЕПЛОТА (иенарения поглощается жидкостью в процессе ее испарения при данной температуре конденсации выделяется насыщенным паром при его конденсации образования — тепловой эффект химического соединения из простых веществ в их стандартных состояниях плавления поглощается твердым телом в процессе его плавления при данной температуре сгорания — отношение теплоты, выделяющейся при сгорании топлива, к объему или массе сгоревшего топлива удельная — отношение теплоты фазового перехода к массе вещества фазового перехода — теплота, поглощаемая или выделяемая при фазовом переходе первого рода) ТЕРМОДЕСОРБЦИЯ — удаление путем нагревания тела атомов и молекул, адсорбированных поверхностью тела ТЕРМОДИНАМИКА — раздел физики, изучающий свойства макроскопических физических систем на основе анализа превращений без обращения к атомно-молекулярному строению вещества [c.286]

В плотном веществе белых карликов осн. мехапизмо.м передачи энергии оказывается не перенос излучения, а теплопроводность вырожденного газа электронов. При этом, в отличие от случая конвекции, ур-иия, описывающие строение звезды, не претерпевают принципиальных изменепий по сравнению со случаем Л. р., поскольку полный поток энергии Р в (1), равный сумме потоков лучистой энергии и эиергии, переносимой электронной теплопроводностью, можно формально. записать в виде (2), подобрав соответствующим образом выражение для к. [c.617]

Сильное сжатие центр, областей звёзд при переходе их в Н. 3. (уменьшение радиуса более чемв100раз) сопровождается, в силу законов сохранения момента кол-ва движения и магн. потока, резким возрастанием скорости вращения и величины магн. поля. Тем самым получают естеств. объяснение быстрое вращение пульсаров и их сильные магн. поля по сравнению с обычеы-Mii звёздами и белыми карликами. Происхождение сильных магн. полей пульсаров (10 —10 Э) может быть связано также с к.-л. механизмами их возбуждения (наир., с термомагнитными эффектами). Однако центробежные и магн. силы у наблюдавшихся до сих пор пульсаров не столь велики, чтобы существенно влиять на их общую структуру. Поэтому строение Н. з. обычно рассматривают без учёта этих аффектов (наир., пренебрегают отклонениями от сферич. симметрии), а ро.ль магн. поля и вращения учитывают в разл. процессах переноса анергии внутри и вблизи поверхности Н. 3. (изгибное излучение, синхротронное излучение, нейтринное излучение, лучистый перенос энергии и электронная теплопроводность). [c.282]

Размерные эф кты в теплопроводвостн. В металлах перенос тепла осуществляется электронами н фононами, но электронная компонента — доминирующая. При Г > 0д и при достаточно низких темп-рах, когда электров-фояонное рассеяние мало по сравнению с злектрон-примесным, вклад электронов в коэф. теплопроводности X определяется Видемана — Франца законом, т. е. повторяет зависимость а 3). При Т 0д, когда существенно электрон-фононное рассеяние, электронная теплопроводность в пластинах х сл 3/ту/1. В проволоках х со o((i), но с иным, чем в законе Видемана — Франца, коэф. пропорциональности. [c.245]

С. р. обеспечивает оси. отток тепловой энергии короны, т. к. теплопередача в хромосферу, эл.-магн. излучение короны и электронная теплопроводность С. в. недостаточны для установления теплового баланса короны. Электронная теплопроводность обеспечц- [c.587]

Ли/и.. Смирнов И, А,, Тамарченко В. И., Электронная теплопроводность в металлах и полупроводниках, Л 1977 Берман Р., Теплопроводность твердых тел, пер. с англ., М., 1979. [c.555]

Из выражения (6) видно, что наличие в металле примесей даже в небольшом количестве приводит к тому, что появляется тенденция к росту электронной теплопроводности с температурой. Это же подтверждают данные В, Е. Микрюкова [1], полученные для меди с малыми добавками других элементов. [c.117]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...