从金属到二维 Dirac 晶体的电子-声子相互作用与晶格热导率：综述

电子-声子耦合决定了固体的电阻率、热载流子冷却，以及至关重要的热输运。近期第一性原理的进展使得无需经验参数即可预测从 d 带金属和宽禁带半导体到二维 Dirac 晶体中由电子-声子限制的热导率。在块体金属中，从头算寿命表明，一旦包含电子-声子散射，声子虽然是次要的，但仍传输高达 40\% 的热量。接下来，我们综述了以 \textsc{elphbolt} 为代表的耦合 Boltzmann 框架，该框架捕捉了半导体中的相互牵引和超快非平衡。对于二维 Dirac 晶体，镜像对称性、载流子密度、应变和有限尺寸重新排列了散射层级：ZA 模式在 pristine graphene 中占主导地位，但一旦对称性被破坏，便成为纳米带中的主要阻力分支。在低 Fermi 能量和高温度下，标准的 3 粒子衰变被部分抵消，提升了 4 粒子过程，并需要动态屏蔽的高阶理论。在整个综述中，我们确定了微观调控手段，如电子态密度、声子频率、形变势，并展示了掺杂、应变或介电环境如何调节电子-声子阻尼。最后，我们概述了开放挑战，例如：开发耦合的电子-声子求解器，求解包含 4 粒子项的完整模式到模式 Peierls-Boltzmann 方程，在电子-声子工作流中嵌入关联电子方法，以及利用高阶电子-声子耦合和对称性破缺来实现声子热二极管和整流器。解决这些挑战将使电子-声子理论从诊断工具提升为预测性、无参数的平台，将对称性、屏蔽和多体效应与下一代电子、光子和热电器件中的热和电荷输运联系起来。