锑烯中应变对声子输运的影响：第一性原理研究

应变工程是一种非常有效的方法来连续调节材料的电子、拓扑、光学和热电性质。本工作中，通过第一性原理计算和线性化声子玻尔兹曼方程相结合，研究了近期制备的锑烯（Sb单层）在双轴应变下的应变依赖声子输运。发现应变小于-1%的锑烯的ZA色散给出虚频率，表明压缩应变可诱导结构不稳定性。实验上，通过拉伸应变可能增强结构稳定性。计算结果表明晶格热导率随应变从-1%变化到6%而增加，且室温下6%应变时的晶格热导率是-1%应变时的5.6倍。有趣的是，在考虑的应变范围内，晶格热导率与屈曲参数$h$成反比。这种晶格热导率的应变依赖性归因于应变增加导致的声子寿命增强，而群速度对晶格热导率的影响随应变增加而减弱。发现声学支在全部应变范围内主导晶格热导率。-1%应变下的累积室温晶格热导率在声子平均自由程（MFP）为50 nm时收敛到最大值，而6%应变下的收敛值大到44 $\mathrm{\mu m}$，表明应变可在锑烯中引起晶格热导率的非常强的尺寸效应。这些结果可为锑烯的制备技术提供指导，并为通过尺寸和应变调节晶格热导率以用于热管理和热电应用提供前景。