Heat capacity of bulk boron doped single crystal HPHT diamonds in the temperature range from 2 to 400 K

Abstract

Heat capacity Ср of boron-doped single crystal diamonds grown by the temperature gradient method was studied. Boron content was about < 10¹⁶, ~ 10¹⁸ and ~ 10²⁰ cm⁻³. Heat capacity data for all tested crystals match well within the measurement accuracy (1 %) in the temperature range of 150–400 K and obey the Debye law. At low temperatures heat capacity follows linear law possibly due to metallic inclusions in diamond bulk. Using this data the amount of metal can be calculated for each sample.

Досліджено теплоємність Ср легованих бором монокристалічних алмазів, вирощених методом температурного градієнта. Вміст бору був < 10¹⁶, ~ 10¹⁸ і ~ 10²⁰ см⁻³. Дані по теплоємності для всіх досліджених кристалів добре узгоджуються в межах точності вимірювань (1 %) в інтервалі температур 150–400 К і підпорядковуються закону Дебая. При низьких температурах теплоємність змінюється за лінійним законом, можливо, через наявність металевих включень в алмазі. Використовуючи ці дані, кількість металу може бути обчислена для кожного зразка.

Исследована теплоемкость Ср легированных бором монокристаллических алмазов, выращенных методом температурного градиента. Содержание бора было < 10¹⁶, ~ 10¹⁸ и ~ 10²⁰ см⁻³. Данные по теплоемкости для всех исследованных кристаллов хорошо согласуются в пределах точности измерений (1 %) в интервале температур 150–400 К и подчиняются закону Дебая. При низких температурах теплоемкость изменяется по линейному закону, возможно, из-за присутствия металлических включений в алмазе. Полученные данные позволяют рассчитать долю металлических включений в каждом из образцов.