近日，我校材料科学与工程学院21级本科生杨肖在低对称性二维材料的热输运性质研究领域取得新进展。该研究成果以“Understanding the importance of four-phonon scattering in low symmetry monolayer 1T’-ReS2 using machine learning potential”为题发表在应用物理学领域国际权威学术期刊《Applied Physics Letters》上，该期刊是物理学领域的经典TOP期刊，同时也是Nature Index（自然指数）首批收录期刊。该研究是在曾育佳博士和周五星教授等人的共同指导下完成的。

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在半导体领域，热导率的研究至关重要。高热导率材料关乎电子设备热管理的高效解决方案，而低热导率材料则对热电转换技术极为关键。这些材料的热输运特性主要受晶体内晶格振动的影响，而晶格振动与晶体结构紧密相关。尽管对高对称性晶体的研究已相对充分，低对称性材料的热输运机制仍是当前科研中亟待解答的问题。

▲理论框架

理论研究表明，低对称性的1T’-ReS2中光学平带众多，导致其光学声子态密度显著高于高对称的2H-WS2。在1T’-ReS2中，尽管缺少显著的声光带隙，但光学平带引发的四声子散射对热输运影响显著，导致热导率下降约40.29%，相比之下2H-WS2热导率下降38.25%。该结果揭示了低对称性材料热导率调控的新途径，为进一步研究提供了理论基础。

该研究得到了国家自然科学基金（No. 12074115）、湖南省科技创新计划项目（No. 2023RC3176）、湖南省自然科学基金（No. 2023JJ40273）和湖南省教育厅科研基金（No.23B0495）的支持。

原文链接：https://doi.org/10.1063/5.0190570

（一审：李海屿 二审：王 虎 三审：李洪华）