黒鉛の格子振動の温度依存性と比熱の解析(協力研究)

Temperature dependence of lattice vibrations and analysis of specific heat in graphite (Cooperative research)

仁平 猛*; 岩田 忠夫*; 岩瀬 彰宏

Nihira, Takeshi*; Iwata, Tadao*; Iwase, Akihiro

KomatsuとNagamiyaによって提案された黒鉛の格子振動の半連続体モデルは、格子振動の分散関係を解析的に表すことに成功した唯一のもので、分散関係の表式には層面間距離弾性定数C,C,C,C,C及びがパラメータとして含まれている。ここで、は層面の曲げの弾性定数,は密度である。われわれは、これらのパラメータを温度の関数として取り扱うことにより、この半連続体モデルを改良する。以外のパラメータには既知の実験データ及びそれらから導いた関係を用いる。は、改良した半連続体モデルによる比熱の計算値を実験値に一致させることにより、温度の関数として求める。改良した半連続体モデルは、360K以下の広い温度範囲にわたって比熱の実験値をよく説明し、その温度範囲で熱伝導などの解析に用いることができる。は温度上昇とともに著しく減少するが、これはout-of-planeモード振動のsofteningが起こることを示す。比熱の実験曲線の温度による2階微分は格子振動の振動数分布についての情報を与える。低温比熱の解析から、Cの室温の値は0.41510dyn/cmであると確定される。

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