質問: ダイヤモンドの熱伝導性 絶縁体のダイヤモンドが熱伝導率が高いのはなぜでしょうか? ダイヤモンドでは、格子振動が金属における自由電子の役割を果たしているというのは調べたのですが、格子振動がどのように作用しているのでしょうか?
回答: ダイヤモンドはグラファイトと違って、炭素原子cのsp^(3)混成軌道が正四面体の各頂点でσ結合結合で他の炭素原子cと立体的に共有結合している高分子と考えられます。当然、ダイヤモンドは金属や非金属伝導体のポリアセチレンのπ電子と異なり伝導電子はありませんので、格子振動が熱伝導の主役になります。ただ、ダイヤモンドの構造上、その熱伝導に無駄がなく、効率的に振動が伝わるのだと思われます。