क्रिस्टलोग्राफी में, हीरे की संरचना को डायमंड क्यूबिक क्रिस्टल स्ट्रक्चर भी कहा जाता है, जो कार्बन परमाणुओं के सहसंयोजक संबंध द्वारा बनाई जाती है। हीरे के चरम गुणों में से कई sp the सहसंयोजक बंधन शक्ति का प्रत्यक्ष परिणाम हैं जो एक कठोर संरचना और कम संख्या में कार्बन परमाणुओं का निर्माण करते हैं। धातु मुक्त इलेक्ट्रॉनों के माध्यम से गर्मी का संचालन करता है, और इसकी उच्च तापीय चालकता उच्च विद्युत चालकता से जुड़ी होती है। इसके विपरीत, हीरे में गर्मी चालन केवल जाली कंपन (यानी, फोनन) द्वारा पूरा किया जाता है। हीरे के परमाणुओं के बीच बेहद मजबूत सहसंयोजक बंधन कठोर क्रिस्टल जाली बनाते हैं, जिसमें एक उच्च कंपन आवृत्ति होती है, इसलिए इसका डेबी विशेषता तापमान 2,220 K तक अधिक होता है।

चूंकि अधिकांश अनुप्रयोग डेबी तापमान की तुलना में बहुत कम हैं, इसलिए फोनन बिखरना छोटा है, इसलिए माध्यम के रूप में फोनन के साथ गर्मी चालन प्रतिरोध बहुत छोटा है। लेकिन कोई भी जाली दोष फोनन बिखरने का उत्पादन करेगा, जिससे थर्मल चालकता कम हो जाएगी, जो सभी क्रिस्टल सामग्रियों की एक अंतर्निहित विशेषता है। हीरे में दोषों में आमतौर पर प्वाइंट दोष शामिल हैं जैसे कि भारी isc आइसोटोप, नाइट्रोजन अशुद्धियां और रिक्तियों, विस्तारित दोष जैसे कि दोष और अव्यवस्थाओं, और 2 डी दोष जैसे कि अनाज की सीमाएं।

डायमंड क्रिस्टल में एक नियमित टेट्राहेड्रल संरचना होती है, जिसमें सभी 4 लोन जोड़े कार्बन परमाणुओं को सहसंयोजक बॉन्ड बना सकते हैं, इसलिए कोई मुक्त इलेक्ट्रॉन नहीं हैं, इसलिए हीरा बिजली का संचालन नहीं कर सकता है।

इसके अलावा, हीरे में कार्बन परमाणु चार-मूल बांडों से जुड़े होते हैं। क्योंकि हीरे में सीसी बॉन्ड बहुत मजबूत है, सभी वैलेंस इलेक्ट्रॉन सहसंयोजक बॉन्ड के गठन में भाग लेते हैं, जिससे एक पिरामिड के आकार का क्रिस्टल संरचना बनती है, इसलिए हीरे की कठोरता बहुत अधिक होती है और पिघलने बिंदु अधिक होता है। और हीरे की यह संरचना भी इसे बहुत कम प्रकाश बैंडों को अवशोषित करती है, हीरे पर विकिरणित अधिकांश प्रकाश परिलक्षित होता है, इसलिए हालांकि यह बहुत कठिन है, यह पारदर्शी दिखता है।

वर्तमान में, अधिक लोकप्रिय गर्मी अपव्यय सामग्री मुख्य रूप से नैनो-कार्बन सामग्री परिवार के सदस्य हैं, जिनमें शामिल हैंनानोडियमंड, नैनो-ग्राफीन, ग्राफीन गुच्छे, परत के आकार का नैनो-ग्राफाइट पाउडर, और कार्बन नैनोट्यूब। हालांकि, प्राकृतिक ग्रेफाइट हीट डिसिपेशन फिल्म उत्पाद मोटे होते हैं और कम तापीय चालकता होती है, जो भविष्य के उच्च-शक्ति, उच्च-एकीकृत-घनत्व वाले उपकरणों की गर्मी अपव्यय आवश्यकताओं को पूरा करना मुश्किल है। इसी समय, यह अल्ट्रा-लाइट और पतली, लंबी बैटरी जीवन के लिए लोगों की उच्च-प्रदर्शन आवश्यकताओं को पूरा नहीं करता है। इसलिए, नई सुपर-थर्मल प्रवाहकीय सामग्रियों को ढूंढना बेहद महत्वपूर्ण है। इसके लिए ऐसी सामग्रियों को बेहद कम थर्मल विस्तार दर, अल्ट्रा-हाई थर्मल चालकता और हल्कापन की आवश्यकता होती है। डायमंड और ग्राफीन जैसी कार्बन सामग्री बस आवश्यकताओं को पूरा करती है। उनके पास उच्च तापीय चालकता है। उनकी समग्र सामग्री महान अनुप्रयोग क्षमता के साथ एक प्रकार की गर्मी चालन और गर्मी अपव्यय सामग्री है, और वे ध्यान का ध्यान केंद्रित कर चुके हैं।

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