為什麼金剛石導熱性超越了金屬

導熱的方式有兩種：如在金屬中，主要是電子的運動；但是在晶體—如金剛石中，電子緊緊地系在原子中，要鬆動它們需要一定的能量，在室温下，幾乎沒有活動的電子。因此，熱的傳導是靠組成晶體晶格的原子的振動來完成的，物理學家把這種振動稱為熱能量子或聲子。可以想象量子在金剛石晶格中的活動就象高速公路上的跑車一樣，規則排列的。C原子的晶格好比是光滑的路面，而雜亂分佈的¨C原子好比是減速器 。晶體中有很多因素能夠減慢聲子的振動，這就是為什麼大多數晶體不象大多數金屬那樣是熱的良導體的原因。而金剛石總是例外的，部分原因是金剛石相當純，能消除大多數散射作用。隨着本世紀4O年代固體理論的成熟，科學家們開始對同位素引起的特殊效應感興趣，同一固體中不同同位素的存在將減慢晶體中熱能量子的振動。