块体 In$_{2}$O$_{3}$ 单晶的热导率

透明半导体 In$_{2}$O$_{3}$ 是一种具有重要技术意义的材料。它结合了可见光频段的透明性和可观的电导率。我们呈现了对 In$_{2}$O$_{3}$ 晶体热导率的研究，发现其在约 20 K 时峰值高达 5,000 WK$^{-1}$m$^{-1}$，可与硅的峰值热导率相比，且仅被少数绝缘体超过。该峰的幅度在一种无序存在时急剧下降，而这种无序与移动电子密度并无简单关联。退火提升了声子平均自由程的上限。具有最高热导率的样品是在氢气存在下退火的那些。高于 100 K 时，热导率变得与样品无关。在这一由声子-声子散射主导的本征区中，热扩散率 $D$ 的幅度变得与许多其他氧化物相当，且其温度依赖演化为 $T^{-1}$。$D$ 与声速平方之比给出散射时间，其遵循与普朗克时间预期的标度关系。