中國粉體網訊 5月15日，最新一期Nature發表了“Suppressed thermal transport in silicon nanoribbons by inhomogeneous strain”一文。在本文中，北京大學工學院楊林研究員與北京大學物理學院高鵬教授、杜進隆工程師及西安交通大學岳圣瀛教授等人提出了實驗探究非均勻應力對導熱調控的新策略。該成果揭示了均勻應力下不存在的，由應變梯度導致的獨特聲子譜擴展效應及其對導熱的反常抑制現象。
（圖源：Nature）
研究團隊通過在自制的懸空微器件上彎曲單個硅納米帶（SiNRs）來誘發非均勻應變場，并利用基于掃描透射電子顯微鏡的、具有亞納米分辨率的電子能量損失譜（STEM-EELS）技術表征局域晶格振動譜，結果顯示，0.112％/nm應變梯度將導致熱導率（κ）顯著降低34±5％，是均勻應變下熱導率調制結果的3倍以上。
為了揭示應變對聲子傳輸的影響，研究團隊運用同時具備亞納米級空間分辨率和毫電子伏特（meV）能量分辨率的STEM-EELS技術，首次表征了完全受非均勻應變調控的聲子模式，揭示了應變梯度下奇特的聲子譜擴展效應。
該工作為長期以來有關非均勻應變對聲子傳輸影響的難題提供了關鍵線索。不僅清楚地揭示了非均勻應變對固體導熱的調制機理，而且為基于應變工程的功能性器件（高性能的熱電轉換器件、功能性熱開關器件等）的創新設計提供了重要思路。
參考來源：Nature、高分子科學前沿
（中國粉體網編輯整理/梧桐）
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