量子晶体膜的热力学

我们研究了二维晶体膜（如石墨烯及相关化合物）在低温量子区间$T\rightarrow0$的热力学性质和晶格稳定性。面内和面外晶格模式之间的非谐耦合起着关键作用，在量子极限下，这种耦合与经典情况相比具有非常不同的后果。有效非谐相互作用中的延迟效应（即频率依赖性）在量子区间中被证明至关重要。我们确定了经典区间与量子区间之间的交叉温度$T^{*}$，对于石墨烯约为$70-90$ K。在$T^{*}$以下，热容和热膨胀系数随温度降低呈幂律下降，在$T\rightarrow0$时趋于零，符合热力学第三定律的要求。