二维CdO的低晶格热导率：声子输运与稳定性分析

"二维CdO的低晶格热导率研究" 在当前的研究中，重点关注的是二维材料领域中的CdO（氧化镉）的热电性能，特别是其晶格热导率。晶格热导率对于热电器件的性能至关重要，因为它决定了材料在热能转换过程中的效率。低晶格热导率意味着材料能够更有效地隔离热能，这对于热电转换器件（如热电发电机和热电制冷器）的性能提升具有重大意义。 研究人员运用了第一性原理计算和声子玻耳兹曼输运理论来分析二维CdO的结构和声子输运特性。首先，他们对二维CdO的结构进行了优化，确保了其动力学稳定性。通过计算声子谱，可以得出单层CdO在室温下的晶格热导率大约为5.7 W/(m·K)，这个数值显著低于其他常见的二维材料，如石墨烯、磷烯、黑磷和MoS2。 进一步的分析揭示了不同声学和光学模态对晶格热导率的贡献比例。Z方向声学模式（ZA）、横声学支（TA）、纵声学支（LA）、Z方向光学模式（ZO）、横光学支（TO）以及纵光学支（LO）的贡献分别为73.7%、13.9%、3.7%、2.8%、4.7%和1.2%。这些数据显示，ZA、TA、LA声学分支以及光学分支之间的强烈散射是造成单层CdO低热导率的主要原因。 这项工作不仅揭示了CdO作为二维材料的独特热传输特性，还为基于CdO的低维热电器件设计提供了理论依据。通过理解和控制声子输运机制，可以进一步优化材料的热电性能，从而开发出更高效的热电转换技术。这不仅有助于推动能源领域的创新，也有助于实现更可持续的能源解决方案。因此，对二维CdO低晶格热导率的研究对于材料科学和热电技术的发展具有深远的影响。