王慧敏

研究表明，软化的sp2-sp3键合抑制了graphene+中主导热导率的低频声子（0-10THz），并进一步引起了强非谐性和弱声子流体动力效应。通过对模式级声子性质的分析，graphene+的强非谐性可以归因于格林奈森（Grüneisen）参数较大，克服了较小的散射相空间，从而导致弛豫时间较短。基于动量守恒过程（N和U过程）和声子泊肃叶流的指数因子， graphene+中的弱声子流体动力效应被成功捕获。由于较弱的声子流体动力学，在graphene+中存在较强的声子-声子散射。最后，基于势阱和原子均方位移量化了原子间键强度，并通过积分的晶体轨道哈密度顿布局（ICOHP）值确定了sp2-sp3和sp2键合强度，发现sp3原子会严重软化相邻的sp2-sp3键，导致热导率的降低。结合独特的力学拉胀性质和电子狄拉克特性，深入了解以graphene+为代表的二维材料热输运行为，可以为电子器件和相关的热管理应用提供指导。

近日，湖南大学的余林凤（第一作者）、郑雄（第四作者）、秦光照（通讯作者）和郑州大学的秦真真（第二作者）、湘潭大学的王慧敏（第三作者）合作开展研究，基于第一性原理计算，设计了一种新型二维sp2-sp3碳同素异形体，即grapheneplus（graphene+）。