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综述 | 声子非简谐效应的最新进展和前景

综述 | 声子非简谐效应的最新进展和前景 两江科技评论
2021-10-14
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导读:系统综述了声子的非简谐效应及其在先进材料中的应用,力图使对该领域不熟悉的读者能对声子非简谐效应有一个全面的了解。

《中国科学:物理学 力学 天文学》英文版(SCIENCE CHINA Physics, Mechanics & Astronomy, SCPMA)出版北京理工大学洪家旺团队综述文章,题为“Phonon anharmonicity: a pertinent review of recent progress and perspective”,于2021年第11期刊出。

材料的热输运性质与其晶格振动密切相关。在晶格动力学研究中,大多采用简谐近似来研究并且取得了良好的效果。近年来在材料中报道的一些新奇性质,比如负热膨胀、超低热导率、软模相变等,晶格的非简谐振动起了关键作用,非简谐晶格振动(声子)正是驱动这些新奇性质的主要“动力”。因此,建立相关的非简谐声子理论,发展相应的实验表征方法,进而深入理解材料中声子非简谐效应起源和微观机制,成为了非简谐晶格动力学研究的重要内容,对先进材料非简谐声子相关新奇物性的调控和应用至关重要。而基于此提出的声子“非简谐工程”也日益得到人们的重视。

本文基于声子非简谐效应的最新研究进展,从声子非简谐效应的研究历史着手,在理论、计算方法和实验表征方法等方面,系统综述了声子的非简谐效应及其在先进材料中的应用,力图使对该领域不熟悉的读者能对声子非简谐效应有一个全面的了解


最后,本文针对声子非简谐效应研究领域,进一步提出了其未来的挑战和发展趋势。

原文信息:
B. Wei, Q. Sun, C. Li, and J. Hong, Phonon anharmonicity: a pertinent review of recent progress and perspective, Sci. China-Phys. Mech. Astron. 64, 117001 (2021), https://doi.org/10.1007/s11433-021-1748-7

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