Теплопроводность кристаллов фуллерита C₆₀ при низких температурах

Abstract

Приведены

результаты измерений теплопроводности k протяженных кристаллов фуллерита C60 поперечными

размерами L порядка нескольких миллиметpов при низких температурах до 0,6 К. Обнаружено,

что в диапазоне от 7 до 0,6 К температурная зависимость теплопроводности лучшего из

образцов близка к кубической, k(T) ~ T³, а оцениваемая по измеренной теплопроводности и

известной из литературы [1] теплоемкости фуллерита эффективная длина свободного пробега

фононов lp≈0,6 мкм практически не зависит от температуры и много меньше L, т.е. фононные

пробеги ограничены сильным рассеянием на дефектах в объеме образца.

The thermal conductivity

κ of extended crystals of fullerite C60 with transverse dimensions L of the order of a few

millimeters is measured at low temperatures (down to 0.6 K). It is found that in the range

from 7 to 0.6 K the temperature dependence of the thermal conductivity of the better of the

samples is close to cubic, κ(T)∼T3, and the effective phonon mean free path estimated from

the measured thermal conductivity and the published value of the specific heat of fullerite

[J. R. Olson et al., Science 259, 1145 (1993)] has a value (lp≈0.6 μm) that is practically

independent of temperature and much less than L, i.e., the phonon mean free path is limited

by strong scattering on defects in the bulk of the sample.