Analysis of the heat capacities of group IV chalcogenides using debye temperatures |
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| Authors: | U Gaur G Pultz H Wiedemeier B Wunderlich |
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| Institution: | (1) Department of Chemistry, Rensselaer Polytechnic Institute, 12181 Troy, New York, USA |
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| Abstract: | The low temperature heat capacities of 13 group IV chalcogenides are examined. The heat capacity of crystals with largely isotropic structure (GeTe, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe) can be represented within ±3% by a three-dimensional Debye function (
3=205, 230, 175, 225, 150 and 130, respectively). The heat capacity of crystals with anisotropic structures (GeS, GeSe, SnS, GeS2 and SnS2) could only be represented by pairs of two-dimensional Debye functions for the longitudinal and transverse lattice vibrations (error ±0.5 to 3%;
2
(l)=505, 345, 400, 705, 480 and 570, respectively, and
2
(t)=200, 185, 160, 175, 100 and 265, respectively).Since the two-dimensional Debye function has not been tabulated in detail, we offer in the appendix a five place table of it. Raman and infrared data support this analysis.
Zusammenfassung Die Wärmekapazität bei niedrigen Temperaturen wurde für 13 Chalcogenide der Gruppe IV untersucht. Die Wärmekapazität der Kristalle von hauptsächlich istotroper Struktur (GeTe, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe) kann innerhalb von ±3% durch eine. dreidimensionale Debye-Funktion dargestellt werden (
3=205, 230, 175, 225, 150 bzw. 130). Die Wärmekapazität von Kristallen anisotroper Struktur (GeS, GeSe, SnS, GeS2, GeSe2 und SnS2) konnte für longitudinale und transversale Gittervibrationen nur durch Paare zweidimensionaler Debye-Funktionen dargestellt werden (Fehler: ±0,5 bis 3%;
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(l)=505, 345 400, 705, 480 bzw. 570 und
2(t)=200, 185, 160, 175, 100 bzw. 265).Da die zweidimensionale Debye-Funktion nicht in allen Einzelheiten tabellarisiert worden ist, wird im Anhang eine fünfstellige Tafel dafür gegeben. Raman- und Infrarot-Angaben bestätigen diese Analyse.
Résumé On a examiné les capacités calorifiques à basses températures de 13 chalcogénure du groupe IV. Les capacités calorifiques des cristaux de structures principalement isotrope (GeTe, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe) peuvent être représentées à ±3%, par une fonction Debye à trois dimensions (
3=205, 230, 175, 225, 150 et 130 respectivement). Les capacités calorifiques des cristaux à structures anisotropes (GeS, GeSe, SnS, GeS2, GeSe2 et SnS2) ne peuvent être représentées que par des paires de fonctions Debye à deux dimensions, pour les vibrations du réseau longitudinales et transversales (erreur de ±0,5 à 3%;
2(l)=505, 345, 400, 705, 480 et 570, et
2,(t)=200,185, 160, 175, 100 et 265).Comme il n'existe pas de tableaux détaillés pour la fonction Debye à deux dimensions les auteurs donnent en appendice un tableau à cinq positions. Des données Raman et infrarouges sont fournies à l'appui de cette analyse.
                    13    IV.     (GeTe, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe)  ±3%   (
3=205, 230, 175, 225, 150 130, ). (GeS, GeSe, SnS, GeS2, GeSe2, SnS2)   ( ±0.5 3%;
2 (.)=505, 345, 400, 705, 480 570  ,
2 (.)=200, 185, 160, 175, 100 265).  , .  .
The authors would like to acknowledge the help of Professor H. H. Hollinger and Professor M. S. Krishnamoorty with the solution of the two-dimensional Debye function. The authors would also like to acknowledge the support of this work in part by the National Aeronautics and Space Administration and by the National Science Foundation, Polymer Programs, Contract No. DMR 78-15279. |
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