Heat transport in methane-palladium nanocomposites

Анотація

В інтервалі температур 2–35 К виміряно теплопровідність зразків кристалічного метану зі сферичними наночастинками паладію діаметром 6, 8, 10, 12, 18 та 24 нм, вбудованими в структуру CH₄. Сферичні наночастинки мали низьку дисперсію діаметра сфери, а об’ємна частка наночастинок у нанокомпозитах складала 0,15. Аналіз апроксимації часу релаксації показує, що у процесах резистивного розсіяння фононів переважає дифузне розсіяння фононів на границях матриця–наночастинка. Для інших механізмів резистивного розсіяння фононів, тобто розсіяння на точкових дефектах, полях дислокаційних деформацій та фононах в U-процесах, розглянуті інтенсивності лишаються практично однаковими в нанокомпозитах та кристалі чистого метану. При передачі тепла через нанокомпозити, які досліджено, нерезистивне розсіяння фононів на наночастинках, а також фононне дзеркальне розсіяння фононів демонструють дуже високу інтенсивність. У нанокомпозитів, які сформовані з наносфер розміром 18 та 24 нм, спостерігається аномальне зростання залежності коефіцієнта теплопровідності від температури, що перевищує значення, які відомі для типового діелектричного кристала.