铁电 PbTiO3/SrTiO3 超晶格中复杂极性超结构控制的晶格热导率

将铁电 PbTiO3 和顺电 SrTiO3 的外延薄膜集成到人工层状周期性超晶格中，为调节应变、退极化和界面/表面能提供了独特的平台，从而获得了拓扑极性结构（斯格明子、涡旋、半子或正弦波）和超结构（极性超晶体）的丰富相图。在此我们表明，超晶体中极性涡旋的三维排列抑制了 PTO/STO 超晶格的晶格热导率（k）。k 的温度依赖性反映了极性超结构的演化，这由 X 射线衍射和透射电子显微镜所确定。与其他超晶格的比较表明，三维排列对于在常规界面散射之外控制晶格热导率至关重要。此外，我们观察到晶格热导率随超晶格厚度增加而意外降低的现象，这让人联想到声子波 Anderson 局域化。我们的结果表明，在控制散热至关重要的技术中，复杂极性超结构可以作为调节热输运的有用活性元件。