Role of three phonon normal processes in the analysis of the thermal conductivity of solid HD at low temperatures

Abstract

The role of the three phonon normal processes in the analysis of the lattice thermal conductivity of the solid HD has been studied in the entire temperature range 0.2–4 K. The study is made by calculating the contribution of the correction term due to the three phonon normal processes towards the total lattice thermal conductivity of the pure sample of the solid HD in the temperature range stated above. The study is also made for the different values of the three phonon normal processes scattering relaxation rate. The considerable contribution due to the correction term is found compared to the total phonon conductivity above 1 K.

Résumé

On a étudié, dans tout l'intervalle des températures comprises entre 0.2 et 4 K, le rôle des processus normaux à trois phonons dans l'analyse de la conductivité thermique du réseau de HD solide. L'étude s'est effectuée en calculant la contribution du terme de correction dû aux processus normaux à trois phonons, à la conductivité thermique totale du réseau de l'échantillon pur de HD solide, dans l'intervalle de températures considéré. On a, de même, effectué l'étude pour les différentes valeurs de la vitesse de relaxation de dispersion des processus normaux à trois phonons. On a trouvé une contribution considérable due au terme de correction comparé à la conductivité totale de phonon au-dessus d'1 K.

Zusammenfassung

Die Rolle der Drei-Phonon-Normalprozesse in der Analyse der Gitter-Wärmeleitung von festem HD wurde im Temperaturbereich von 0.2 bis 4 K untersucht. Die Untersuchung wurde durch Berechnung des Beitrages des den Drei-Phonon-Normalvorgängen zuzuschreibenden Korrekturterms an der totalen Gitter-Wärmeleitung der reinen Probe des festen HD im o.a. Temperaturbereich durchgeführt. Diese Betrachtung wurde auch für die verschiedenen Werte der Streuungsrelaxationsgeschwindigkeit der Drei-Phonon-Normalvorgänge durchgeführt. Ein wesentlicher Beitrag des Korrekturglieds wurde im Vergleich zu der totalen Phononleitfähigkeit oberhalb von 1 K gefunden.

Резюме

Изучена роль трехфон оновых нормальных процессов при анализ е решеточной термической проводи мости твердого НД в об ласти температур 0.2–4 К. Иссле дование было проведено путем вычисления поправоч ного члена, обусловленного трех фононовыми нормальными процесс ами, относительно обш ей решеточной термичес кой проводимости чистого твердого НД в вышеуказанной облас ти температур. Изучение было также проведено для различных значен ий релаксационной ск орости рассеивания трехфон оновых нормальных процессов. Установле н значительный вклад поправочного члена, к оторый сравним с общей фононовой про водимостью выше 1 К.