砷烯的高各向异性热导率：一项从头算研究

元素二维材料展现出引人入胜的热输运和声子特性。本文利用从头算方法研究了新提出的砷烯——砷的二维蜂窝状结构——的晶格热导率。通过求解声子玻尔兹曼输运方程，我们预测其在室温下沿锯齿形和扶手椅形方向的热导率分别为 $30.4$ 和 $7.8$ W/mK，呈现高度各向异性。我们的计算揭示，平均自由程在 $20$ nm 至 $1$ $\mu$m 之间的声子对锯齿形方向的高热导率贡献最大，而扶手椅形方向参与热输运的声子平均自由程范围在 $20$ 至 $100$ nm 之间。所获得的低且各向异性的热导率，加之合成可行性以及关于高电子迁移率的其他报道，使砷烯成为包括热管理和热电设备在内的多种应用中有前景的材料。