研究透视：Science-超晶格材料低热导率，源于键合各向异性和界面晶格失配

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晶体材料的热导率，不能任意低，因其固有极限取决于声子色散。今日，利物浦大学JonathanAlaria和Matthew J. Rosseinsky团队在Science上发文，报道了利用互补策略，来抑制纵向和横向声子在不同类型固有化学界面的层状材料中热传输。BiOCl 和 Bi2O2Se 分别封装了纵模和横模的设计原理，超晶格材料 Bi4O4SeCl2 ，通过在其晶胞内，实现两种界面类型来结合效果，以在室温下达到 0.1 WK-1 m-1 的极低热导率，沿其堆叠方向，其值在空气四倍以内。化学控制其不同界面空间排列，实现协同修改振动模式，达到最小化热导率。

图1：化学相容的界面允许由键各向异性和失配驱动的协同声子色散改性和组合。

图2：BiOCl范德华界面处的纵向声子软化降低了面外热导率

图3：Bi2O2Se 易畸变界面处的横向声子非谐性

图4：在 Bi4O4SeCl2 中具有极低的热导率。

两种方式散热。低热导率，对于阻隔涂层、热电和其他应用很重要。这两种互补的方法来操纵内部界面特性，以显着降低无机材料 BiO2Cl2Se 的热导率。利用面内结构变形和弱粘合层，将电导率降低到每开尔文每米 0.1 瓦特，仅为空气的四倍。这些原理应该适用于其他系统，并提供一种开发具有极低热导率的晶体的方法。

文献链接：https://science.sciencemag.org/content/373/6558/1017

DOI: 10.1126/science.abh1619

本文译自“Science”。

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