Monolayer molybdenum trioxide (MoO$_3$) is an emerging two-dimensional (2D) material with high electrical conductivity. Using first-principles calculations and a Boltzmann transport theoretical framework, we predict record low room-temperature phonon thermal conductivity ($κ_p$) of 1.57 W/mK and 1.26 W/mK along the principal in-plane directions of MoO$_3$ monolayer. The behavior is attributed to the combination of soft flexural and in-plane acoustic modes, which are coupled through the finite layer thickness, and to the strong bonding anharmonicity, which gives rise to significant 3- and 4-phonon scattering events. These insights suggest new indicators for guiding the search of 2D materials with low $κ_p$. Our result motivates experimental $κ_p$ measurements in MoO$_3$, and its applications as a thermoelectric and thermally protective material.
Tuning electronic heat transport in graphene/metal heterostructures with ultralow thermal conductivity
现有的超低热导率材料由于材料中有限的电子传输而不适用于热电应用。在这里，我们提出了一类新的超低热导率材料与大量的电子热传输。我们的样品是通过热蒸发或射频磁控溅射沉积的转移石墨烯和金属钯膜（Pd，Au和Ni）的石墨烯/金属异质结构。对于蒸发的样品，我们实现了0.06 W m-1 K-1的超低热导率，声子作为主要的热载体。超低的热导率是由于石墨烯和金属中声子能量的巨大差异。有趣的是，对于溅射样品，我们发现，约50%的热量是由电子携带的，即使热导率约为0.1 W m-1 K-1。我们将电子贡献归因于电子在石墨烯中穿过原子级针孔的传输。这种具有超低导热系数和电子输运特性的新材料有望在热电领域得到应用。
Accelerated Discovery of Crystalline Materials with Record Ultralow Lattice Thermal Conductivity via a Universal Descriptor
Northwestern Polytechnical University（西北工业大学）；CRISMAT, CNRS, Normandie Univ, ENSICAEN, UNICAEN（诺曼底大学，卡昂国立高等工程学院，法国国家科学研究中心材料研究化学实验室）；Thayer School of Engineering, Dartmouth College（达特茅斯学院塔克工程学院）；Institute Laue Langevin（朗之万研究所）；FZU - Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences（捷克科学院物理研究所）；ShanghaiTech Laboratory for Topological Physics & School of Physical Science and Technology, ShanghaiTech University（上海科技大学物理科学与技术学院拓扑物理实验室）；Université de Lorraine, CNRS, IJL（洛林大学，法国国家科学研究中心，界面与层析实验室）
Discovery of a metallic oxide with ultralow thermal conductivity
具有金属导电性的化合物通常具有相当大的总热导率，因为电子和光子都有助于热传输。在这里，我们展示了一个特殊的例子，氧化铱，Bi 3 Ir 3 O 11，同时显示金属导电性和超低热导率接近0.61 W m-1 K-1在300 K。该化合物结晶为立方结构骨架，空间群为Pn-3。边和角共享IrO 6八面体与混合Ir4.33+电荷状态有利于金属电输运。Bi 3 Ir 3 O 11由于其隧道状结构，其中填充的重原子Bi在内部嘎嘎作响，因此表现出接近理论上最小限度的极低晶格热导率。理论计算揭示了金属导电性和超低导热性之间的非凡兼容性的潜在机制。本研究为设计和开发前所未有的隔热金属开辟了一条新的途径。
Ultralow and Anisotropic Thermal Conductivity in Semiconductor As2Se3
采用密度泛函理论和Boltzmann输运方程的第一性原理计算，在300 K下得到As $_2$ Se $_3$单晶沿$\vec b$轴的超低晶格热导率为0.14 W $\cdot$ m $^{-1} \cdot$ K $^{-1}$.这种超低晶格热导率是由两种机制的组合引起的：1）低位光学模式的级联式下降，这导致避免了这些模式与声学模式的交叉、低声速和声学声子的增加的散射率; As阳离子的孤对电子与Se阴离子的价$p$轨道之间的排斥作用，这导致键的非谐性增加。这些机制的物理起源在于材料中化学键的性质及其强各向异性。这些结果，其有效性已通过与SnSe的比较得到解决，其中实现了理论预测与实验之间的极好的一致性，指出As $_2$ Se $_3$可以表现出改善的热电性能。
Phonon Coupled Scattering Caused Ultralow Lattice Thermal Conductivity and Its Role in The Remarkable Thermoelectric Performance of Newly Predicted SiS2 and SiSe2 monolayers
Microscopic Insights to the Ultralow Thermal Conductivity of Monolayer 1T-SnTe2
Lehigh University（利哈伊大学）；Rutgers University（罗格斯大学）；Alex Ekwueme Federal University Ndufu-Alike（亚历克斯·埃克韦梅联邦恩杜富-阿利克大学）；University of Nigeria, Nsukka（尼日利亚恩苏卡大学）；University of Benin（贝宁大学）
Intrinsically ultralow thermal conductivity in all-inorganic superatomic bulk crystals
Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics, Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室）；School of Materials Science and Opto-Electronic Technology, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学材料科学与光电技术学院）；Department of Energy and Resources Engineering, Peking University（北京大学能源与资源工程系）；Center for High Pressure Science and Technology Advanced Research（高压科学和技术先进研究中心）；Key Laboratory of Quantum Materials under Extreme Conditions in Shandong Province, School of Physics and Physical Engineering, Qufu Normal University（曲阜师范大学物理与物理工程学院山东省极端条件量子材料重点实验室）
研究通过生长Re6Se8Te7和Re6Te15超原子单晶，发现其在室温下热导率分别为0.32和0.53 W m-1 K-1，归因于高Grüneisen参数和低声速，验证了无序声子传输的存在。
Ultralow and Tunable Thermal Conductivity of Parylene C for Thermal Insulation in Advanced Packaging
School of Software & Microelectronics, Peking University（北京大学软件与微电子学院）；School of Integrated Circuits and Beijing Advanced Innovation Center for Integrated Circuits, Peking University（北京大学集成电路学院及北京集成电路先进创新中心）
Hierarchy-Boosted Funnel Learning for Identifying Semiconductors with Ultralow Lattice Thermal Conductivity
Shanghai Research Institute for Intelligent Autonomous Systems, Tongji University（同济大学上海智能自主系统研究院）；School of Physics Science and Engineering, Tongji University（同济大学物理科学与工程学院）
Ultralow-temperature thermal conductivity of Pr2Ir2O7: a metallic spin-liquid candidate with quantum criticality
提出了一种位于零场量子临界点的金属量子自旋液体化合物Pr $_2$ Ir $_2$ O $_7$.在这里，我们提出的超低温热导率测量Pr $_2$ Ir $_2$ O $_7$单晶检测可能的外来激发。在零场条件下，热导率在特征温度$T_s \approx$ 0.12 K以上表现出明显的抑制作用.随着磁场的增加，$T_s$增加，当$H$ = 5 T时，热导率趋于饱和.在高场下验证了Wiedemann-Franz定律，在零场下推导了该定律。它表明电子在量子临界点的正常行为，以及移动的费米子磁激发的存在。热导率的强烈抑制归因于自旋系统对声子的散射，可能是波动的自旋。这些结果为该化合物的微观结构描述提供了新的思路。
Ineffectiveness of Formamidine in Suppressing Ultralow Thermal Conductivity in Cubic Hybrid Perovskite FAPbI3
Thayer School of Engineering, Dartmouth College（达特茅斯学院塞耶工程学院）；Energy Technologies Area, Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室能源技术区）；School of Naval Architecture and Maritime, Zhejiang Ocean University（浙江海洋大学船舶与海事学院）；Theory and Simulation of Materials (THEOS), École Polytechnique Fédérale de Lausanne（洛桑联邦理工学院材料理论与模拟中心）；National Centre for Computational Design and Discovery of Novel Materials (MARVEL), École Polytechnique Fédérale de Lausanne（洛桑联邦理工学院新材料计算设计与发现国家中心）；Department of Mechanical and Aerospace Engineering, The Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学机械与航空航天工程系）；HKUST Foshan Research Institute for Smart Manufacturing, Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学佛山智能制造研究院）；HKUST Shenzhen-Hong Kong Collaborative Innovation Research Institute（香港科技大学深圳-香港协同创新研究院）；Thermal Science Research Center, Shandong Institute of Advanced Technology（山东高等技术研究院热科学研究中心）
Diffuson-Dominated Thermal Transport Crossover from Ordered to Liquid-like Cu$_3$BiS$_3$:The Negligible Role of Ion Hopping
Institute of High Pressure Physics, School of Physical Science and Technology, Ningbo University（宁波大学物理科学与技术学院高压物理研究所）；Université de Lorraine, CNRS, IJL（洛林大学法国国家科学研究中心IJL联合研究单位）
