通过软超离子晶体中的键合层级结构解耦相干与粒子化声子传输
材料科学
2025-04-04 v1
摘要
在统一热输运模型框架下，相干与非相干项的竞争贡献形成了一种权衡关系，为实现整体 的降低带来了巨大挑战。本文在理论上证明了超离子晶体 XReSI (X = Rb, Cs) 表现出超低的类玻璃和粒子化热导率。自由碱金属离子 X (X = Rb, Cs) 与 I 阴离子之间的弱相互作用引起显著的晶格非简谐性，增强了声子散射并抑制了群速度，从而降低了粒子化热导率 ()。同时，[ReSI] 团簇内显著的键合异质性促进了声子色散平坦化与低频声子局域化。由此产生的离散化声子平带大幅降低了类玻璃热导率 ()。在室温下，XReSI (X = Rb, Cs) 的总 低于 0.2 WmK。此外，X 与 I 阴离子之间的键合特性导致该系统中低频声子支出现反常的、与阳离子质量无关的硬化，从而产生反直觉的热输运行为。本文阐明了控制超低 材料传热的根本机制，并为超越传统热导率限制确立了新途径。
引用
@article{arxiv.2504.02187,
title = {Decoupling Coherent and Particle-like Phonon Transport through Bonding Hierarchy in Soft Superionic Crystals},
author = {Wenjie Xiong and Hao Huang and Yu Wu and Xinji Xu and Geng Li and Zonglin Gu and Shuming Zeng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.02187},
year = {2025}
}