ゲルマニウムの相対誘電率がダイヤモンドよりも大きい理由は次のとおりです。
* 原子構造と結合：
* ダイヤモンド： ダイヤモンドには、炭素原子の間に強い共有結合を備えた非常に硬く、しっかりと詰め込まれた構造があります。この緊密な結合により、電子が電界に応答してシフトする能力が低下し、誘電率が低くなります。
* ゲルマニウム： ゲルマニウムは、ダイヤモンドと比較して、より大きな原子半径と弱い共有結合を持っています。この緩やかな構造により、電界に応答して電子変位が大きくなり、誘電率が高くなります。
* 電子バンド構造：
* ダイヤモンド： ダイヤモンドには大きなバンドギャップがあります。つまり、電子バンドから伝導帯に電子を励起するには、多くのエネルギーが必要です。これはそれを良い絶縁体にし、その低い誘電率に寄与します。
* ゲルマニウム： ゲルマニウムは、ダイヤモンドと比較して帯域のギャップが小さく、電子を伝導帯により簡単に励起できるようになります。これは、より高い誘電率に寄与します。
要約： ゲルマニウムのより大きな原子半径、弱い結合、およびより小さなバンドギャップにより、電子の電子移動度と偏光が大きくなり、ダイヤモンドと比較してより高い相対誘電率が得られます。
