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近日，我校物理科学与技术学院副教授曾树明在《Advanced Science》发表了题为“Decoupling Ultralow Coherent and Particle‐Like Phonon Transport via Bonding Hierarchy in Soft Superionic Crystals”的研究论文。该研究聚焦晶体材料中的声子热输运机制，提出“键合异质结构”诱导的大规模声子平带可抑制波状传热通道，推动热导率极限进一步降低，为高性能热电与热管理材料的设计提供了新思路。

根据统一热输运理论，晶格热导率由相互竞争的粒子态与玻璃态输运通道共同决定，降低其理论极限是一个重要挑战。一个可行的策略是在简单晶格体系中最小化粒子态热导率，或者在复杂晶体中抑制玻璃态热导率。前者已经存在大量的报道，而对于后者，在复杂晶体中能否实现低玻璃态热导率，仍是凝聚态物理中一个未解的问题。

该团队发现，在超离子晶体X₆Re₆S₈I₈（X = Rb, Cs）中，[Re₈S₈I₆]⁴⁻ 团簇结构中强共价键（如Re-S和Re-I）与弱离子键（如X+-I-）的共存引起了强烈的晶格非谐性和声子局域化效应，抑制了声子相干性，产生大规模的声子平带。在不破坏晶体完整性和热稳定性的前提下，实现对粒子态与玻璃态热导率的协同压制。在室温下，Rb₆Re₆S₈I₈和Cs₆Re₆S₈I₈的晶格热导率仅为0.17 和 0.19 W·m^-1·K^-1，其中玻璃态热导率< 0.02 W·m^-1·K^-1。该成果不仅刷新了晶体热导的下限，还提出了“键合异质性驱动声子局域化”机制，为发现超低晶格热导率材料开辟了新范式，填补了复杂晶体与非晶态之间的设计空白。

物理科学与技术学院硕士研究生熊文杰为第一作者，曾树明副教授、顾宗林副教授以及南京师范大学吴钰老师为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、江苏省研究生科研与实践创新计划等项目资助。