Ultralow Thermal Conductivity of Layered Bi2O2Se Induced by Twisting

非谐性 声子 材料科学 热导率 格子(音乐) 散射 声子散射 凝聚态物理 光学 物理 复合材料 声学
作者
Jie Sun,Ming Hu,Cunzhi Zhang,Ling Bai,Chenxin Zhang,Qian Wang
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:32 (47) 被引量:33
标识
DOI:10.1002/adfm.202209000
摘要

Abstract Although the twisting strategy has provided great opportunities to tune the electronic and optical properties of materials, little research has been done on how twisting affects phonon properties. Using machine‐learning‐based interatomic potentials within DFT‐level quality and the perturbation theory to the fourth‐order anharmonicity, the phonon transport properties are studied and the phonon behaviors of layered material Bi 2 O 2 Se when twisting is applied. It is found that the phonons of Bi 2 O 2 Se exhibit hardening effects at finite temperature, and the intrinsic lattice thermal conductivity along the out‐of‐plane (in‐plane) direction is reduced to 3.21 (3.42) W/mK from 3.69 (4.55) W/mK at 300 K by including the four‐phonon scattering. When introducing the twisting between the layers, the out‐of‐plane thermal conductivity can be further reduced by 83% as compared to that of the twist‐free configuration. Such huge reduction of the thermal conductivity arises from the nearly flat acoustic phonon branches and the enhanced third‐ and fourth‐order phonon anharmonicity due to the strong coupling between the twisted layers. These findings unravel that twisting is an effective strategy for tuning phonon band structure and phonon‐phonon interactions, leading to ultralow lattice thermal conductivity of materials.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
adi完成签到,获得积分10
1秒前
充电宝的应助被svwjevdjh采纳,获得10
2秒前
上上发布了新的文献求助10
2秒前
骆驼完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
5秒前
MRKLY完成签到,获得积分10
5秒前
meng若发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
王越君完成签到,获得积分10
8秒前
wfafggga发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
惠惠子发布了新的文献求助10
11秒前
1142722发布了新的文献求助10
11秒前
甜橙完成签到 ,获得积分10
12秒前
14秒前
svwjevdjh发布了新的文献求助10
16秒前
18秒前
欧高完成签到 ,获得积分10
19秒前
香蕉觅云的应助被1142722采纳,获得10
20秒前
BiuBiu怪完成签到,获得积分10
20秒前
英姑的应助被wfafggga采纳,获得30
21秒前
颖wing发布了新的文献求助10
22秒前
Owen的应助被尔尔洒脱采纳,获得10
23秒前
24秒前
26秒前
28秒前
槑槑完成签到 ,获得积分10
30秒前
Berserker发布了新的文献求助10
30秒前
橘子发布了新的文献求助10
31秒前
852的应助被小酒窝采纳,获得10
31秒前
Xenia的应助被王正正采纳,获得10
33秒前
34秒前
35秒前
Berserker完成签到,获得积分10
39秒前
40秒前
王正正完成签到,获得积分10
43秒前
健壮慕梅发布了新的文献求助10
44秒前
赘婿的应助被Verajin采纳,获得10
44秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
The Student's Guide to Social Neuroscience 800
Rosenblum, Global Change Biology 800
Computational Chemical Reaction Engineering: Modeling, Simulation, and Design with MATLAB 600
Photoredox-Catalyzed Alkoxy-fluorosulfonylmethyl Difunctionalization of Alkenes 550
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7811540
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9342884
关于积分的说明 20515658
捐赠科研通 7404461
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3329737
关于科研通互助平台的介绍 2476511
邀请新用户注册赠送积分活动 2349086