准一维范德华TiS₃纳米带

掺杂反升热导率

氧掺杂通过晶格收缩与分子链耦合增强，在保持范德华作用的同时抑制了声子-杂质散射，实现了热导率的显著提升。

刘晨晗 · 武超 · Yi Xian, Tan · Tao, Yi · 张英 · Li, Deyu · 杨决宽 · Yan, Qingyu · 陈云飞

Nature Communications 2023

参数信息

热导率提升倍数

7.4 ×

纳米带厚度变化

80 nm

技术优势

热导率升7.4倍

掺杂氧原子沿分子链方向增强耦合强度，抑制声子-杂质散射，使热导率在室温下大幅提升。

掺杂不伤范德华

掺杂影响局限在分子链方向，对范德华相互作用影响很小，避免了三维掺杂中常见的多方向结构畸变。

杨氏模量同步升

耦合强度增强使杨氏模量提高，有利于纳米带的力学稳定性，在柔性器件中更有优势。

应用场景

• 低维材料热管理：利用掺杂提升纳米带热导率，解决低维材料散热瓶颈。
• 柔性电子器件：兼具高热导与高杨氏模量，可作为柔性器件导热通道。
• 热界面材料：高热导纳米带可填充界面间隙，降低接触热阻。
• 范德华异质结构：在范德华异质结中作为散热层，不影响层间范德华耦合。