Nano Lett. | 中国科学技术大学：客体的摇摆运动从声子散射源转变为热导率增强器

本文探讨了多孔晶体材料中客体分子的摇摆运动对热导率的影响。传统观点认为这种运动是声子散射源，会降低热导率。中国科学技术大学马浩教授团队研究发现，在氙气吸附的氢键有机框架TCF-1中，通过调控主-客体相互作用和客体质量，可使摇摆运动从声子散射源转变为热导率增强器。弱相互作用下，Xe偏离孔道中心作无序运动，抑制热导率；强相互作用下，Xe被限制在孔道中心作有序运动，热导率提升至1.08 W m⁻¹ K⁻¹。降低客体质量可进一步将热导率提升至1.59 W m⁻¹ K⁻¹。研究通过谱能量密度方法分析声子色散和热导率贡献，揭示了客体局域振动平带对热输运的调控机制。该工作重新定义了多孔材料热功能设计空间，为开发具有定制热性能的氢键有机框架提供了新思路。