重磅Nature！导热调控新策略

中国粉体网讯  5月15日，最新一期Nature发表了“Suppressed thermal transport in silicon nanoribbons by inhomogeneous strain”一文。在本文中，北京大学工学院杨林研究员与北京大学物理学院高鹏教授、杜进隆工程师及西安交通大学岳圣瀛教授等人提出了实验探究非均匀应力对导热调控的新策略。该成果揭示了均匀应力下不存在的，由应变梯度导致的独特声子谱扩展效应及其对导热的反常抑制现象。

（图源：Nature）

研究团队通过在自制的悬空微器件上弯曲单个硅纳米带（SiNRs）来诱发非均匀应变场，并利用基于扫描透射电子显微镜的、具有亚纳米分辨率的电子能量损失谱（STEM-EELS）技术表征局域晶格振动谱，结果显示，0.112％/nm应变梯度将导致热导率（κ）显著降低34±5％，是均匀应变下热导率调制结果的3倍以上。

为了揭示应变对声子传输的影响，研究团队运用同时具备亚纳米级空间分辨率和毫电子伏特（meV）能量分辨率的STEM-EELS技术，首次表征了完全受非均匀应变调控的声子模式，揭示了应变梯度下奇特的声子谱扩展效应。

该工作为长期以来有关非均匀应变对声子传输影响的难题提供了关键线索。不仅清楚地揭示了非均匀应变对固体导热的调制机理，而且为基于应变工程的功能性器件（高性能的热电转换器件、功能性热开关器件等）的创新设计提供了重要思路。

参考来源：Nature、高分子科学前沿

（中国粉体网编辑整理/梧桐）

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