Numéro
J. Phys. France
Volume 35, Numéro 3, mars 1974
Page(s) 263 - 269
DOI https://doi.org/10.1051/jphys:01974003503026300
J. Phys. France 35, 263-269 (1974)
DOI: 10.1051/jphys:01974003503026300

Role of different polarisation branches in the phonon conductivity of NaCl, KCl, KBr and KI in the temperature range 1-100 K

M. P. Singh et G.S. Verma

Department of Physics, Banaras Hindu University, Varanasi-221005, India


Abstract
SDV model of phonon conductivity of an insulator, which distinguishes between different polarisation branches and which not only gives correct temperature dependence of three-phonon relaxation rates in the high as well as low temperature regions but is also valid for intermediate temperatures, is used to explain the phonon conductivity of alkali halides. Distinction between different polarisations as well as between three-phonon class-I and class-II events is introduced in the case of alkali halides. Experimental dispersion curves for the different polarisation branches are used to find out the different ω limits for the four conductivity integrals $$ Calculations have been performed for NaCl, KCl, KBr and KI. Except for the temperature near the conductivity maximum the agreement between theory and experiment is good. Except for a limited temperature range which is 19-31 K for NaCl, 13-22 K for KCl, 10-18 K for KBr and 12-18 K for KI, the contribution of transverse phonons dominates over that of longitudinal phonons.


Résumé
On utilise, pour expliquer la conductivité par phonons des halogénures alcalins, un modèle précédemment introduit qui distingue les diverses branches de polarisation et qui donne un comportement correct en fonction de la température des taux de relaxation à 3 phonons dans tous les domaines de température. On introduit, pour les halogénures alcalins, la distinction entre polarisations différentes, ainsi qu'entre événements à 3 phonons de classes I et II. On utilise les courbes de dispersion expérimentales pour les diverses branches de polarisation pour trouver les diverses limites des 4 intégrales de conductivité (KT) 0<ω<ω1, (KT)ω1<ω<ω2 , (KL)0<ω<ω4 et ( K L)ω4<ω<ω3. Les calculs ont été effectués pour NaCl, KCl, KBr et KI, donnant un bon accord avec l'expérience, sauf aux températures près du maximum de conductivité. La contribution des phonons transverses domine celle des phonons longitudinaux, en dehors d'une zone de températures limitée pour NaCl à 19-31 K, pour KCl à 13-22 K, pour KBr à 10-18 K et pour KI à 12-18 K.

PACS
6670 - Nonelectronic thermal conduction and heat-pulse propagation in solids; thermal waves.
6320 - Phonons in crystal lattices.

Key words
lattice phonons -- potassium compounds -- sodium compounds