Timantin rakenne ja lämmönjohtavuusperiaate

Diamond on tetraedrinen kiderakenne, joka muodostuu hiiliatomien kovalenttisella sitovalla sidoksella. Jokainen hiiliatomi muodostaa vahvan kovalenttisen sidoksen ympäröivien neljän hiiliatomien kanssa, mikä antaa timantille erittäin korkean stabiilisuuden ja ainutlaatuiset fysikaaliset ominaisuudet.

 

Sen lämmönjohtavuusperiaate perustuu pääasiassa fononin johtamismekanismiin. Timanttikiteissä hiiliatomien värähtely siirtää lämpöä fononien muodossa. Timantin voimakkaiden kovalenttisten sidosten ja säännöllisen kiderakenteen vuoksi siinä olevien fononien sirontatodennäköisyys on erittäin pieni ja se voi levittää lämpöä erittäin suurilla nopeuksilla. Toisin kuin metallit, jotka luottavat pääasiassa vapaan elektronien johtavuuteen, Diamondin fononin johtamismenetelmä antaa sille mahdollisuuden ylläpitää hyvää lämmönjohtavuutta korkeissa lämpötiloissa eikä aiheuta lämmönjohtavuuden vähenemistä sellaisista tekijöistä, kuten elektronien sironnasta, toisin kuin metallit.