【北京大学】Nature：探究不均匀应变对硅纳米带热传导的抑制效应
特别说明:本文由原子创意原创撰写，首在分享相关科研知识。因学识有限，难免有所疏漏和错误，请读者批判性阅读也恳请大方之家批评指正。
研究背景
RESEARCH BACKGROUND
随着科技的飞速发展，纳米材料在现代科学技术中的地位日益重要。纳米结构能够产生极端应变，这种应变能够显著改变材料的物理和化学性质，例如调控电子带隙、提高超导温度以及增强电催化活性。然而，尽管人们已经对应变工程在电子性质方面进行了大量研究，关于应变对热传导的影响，尤其是关于不均匀应变的研究仍然非常有限。
当前问题
CURRENT ISSUES
目前，大多数关于应变对热传导影响的研究集中在均匀应变条件下，而忽略了不均匀应变的作用。然而，在实际应用中，不均匀应变广泛存在于各种纳米材料中，例如由于晶体缺陷、界面应变或纳米结构的形变等因素引起的不均匀应变。这些不均匀应变可能会对材料的热传导产生显著影响，但由于缺乏有效的实验手段和理论模型，科学界对不均匀应变如何影响热传导的机制尚不明确。
新的思路
NEW APPROACH
为了填补这一研究空白，本研究通过在定制的微型设备上弯曲硅纳米带（SiNRs），引入不均匀应变，并测量其对热传导的影响。同时，利用电子能量损失谱（EELS）技术对局部晶格振动光谱进行表征，揭示应变梯度下的声子散射机制。研究结果表明，不均匀应变显著降低了硅纳米带的热导率，并通过声子光谱的展宽效应增强了声子散射。该研究不仅为解决长期困扰科学界的晶格动力学难题提供了新的视角，也为开发基于应变工程的高性能热电材料和热管理设备提供了理论支持。
研究内容
RESEARCH CONTENT
这篇论文详细探讨了通过不均匀应变抑制硅纳米带（SiNRs）中的热传导，主要研究内容包括以下几个方面：
实验设计与方法：研究团队设计并制造了一个定制的微型设备，通过弯曲单个SiNRs来引入不均匀应变。这种方法避免了传统实验中由于界面和缺陷引入的复杂因素，从而能够更准确地测量不均匀应变对热传导的影响。他们利用电子束光刻和反应离子刻蚀技术制备了具有特定尺寸的单晶SiNRs，并通过电子束诱导沉积技术将SiNRs固定在微型设备的悬浮微热桥上。
热传导测量：通过弯曲SiNRs，研究人员在不同温度范围内测量了热导率。实验结果显示，弯曲引起的不均匀应变显著降低了SiNRs的热导率，且这种降低效应随应变梯度的增加而增强。例如，在应变梯度为0.112%/纳米的条件下，SiNRs的热导率降低了34±5%。
声子光谱表征：为了揭示不均匀应变对热传导的影响机制，研究团队使用具有亚纳米分辨率的电子能量损失谱（EELS）技术对局部声子光谱进行了详细分析。他们发现，沿应变梯度方向，声子峰发生了显著偏移，表明应变梯度导致声子光谱展宽效应，从而增强了声子散射。
理论模型与计算：通过第一性原理计算和玻尔兹曼传输方程，研究人员建立了应变梯度引起的声子散射模型。理论计算结果与实验结果高度一致，进一步验证了不均匀应变通过声子光谱展宽效应显著抑制热传导的结论。
总结展望
SUMMARY AND PROSPECTS
总结：
这篇研究论文通过实验和理论结合的方式，详细探讨了不均匀应变对硅纳米带（SiNRs）热传导的影响。研究发现，通过弯曲SiNRs引入的应变梯度可以显著降低其热导率，最高可减少34±5%。这一现象的核心在于不均匀应变引起的声子光谱展宽效应，从而增强了声子散射，阻碍了热量传导。这一发现不仅填补了应变对热传导影响研究中的空白，也为深入理解材料在纳米尺度下的热动力学行为提供了重要线索。
展望：
本研究的发现对未来的纳米技术和材料科学应用具有重要意义。首先，在热电材料的设计中，可以通过引入适当的不均匀应变来调控材料的热导率，从而提高热电转换效率。其次，基于应变工程的热管理策略可以应用于纳米电子器件中，通过动态调整应变状态实现热量的有效控制，提升器件的性能和寿命。此外，进一步的发展和应用高分辨率电子能量损失谱（EELS）技术，将有助于在更大范围内探索不同材料和结构下应变对热传导的影响，为材料科学和工程领域带来更多突破。总之，这项研究不仅揭示了不均匀应变对热传导的独特影响机制，还为开发新型功能材料和器件提供了新的思路和方法。未来，随着技术手段的不断进步，应变工程在纳米材料中的应用将更加广泛，为科学研究和工业应用带来更多可能性。
文章信息
ARTICLE INFORMATION
Suppressed thermal transport in silicon
nanoribbons by inhomogeneous strain
Lin Yang, Shengying Yue, Yi Tao, Shuo Qiao, Hang Li, Zhaohe Dai, Bai Song, Yunfei Chen, Jinlong Du, Deyu Li & Peng Gao
doi.org/10.1038/s41586-024-07390-4
声明：本文翻译以及图片来源于《nature》，如有侵权，后台请联系删！
关于我们
官网：https://t.cn/A6TlOdb6
长沙原子创意信息科技有限公司，为您提供更专业、更优质、更贴心的科研绘图服务。企业成立以来，一直秉承着“诚信经营，客户需求至上”的理念，专注于期刊封面、论文插图和TOC图等业务的设计与制作。截至目前，企业拥有多名硕博科研背景、设计艺术专业等经验丰富的设计师，业务范围涵盖化学、材料、医学和环境等专业领域，客户遍布全球，设计作品先后发表在包括Nature、AAAS 、Wiley 、ACS 、RSC 、 CellElsevier、Springer、KeAi等出版社。
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研究背景
RESEARCH BACKGROUND
随着科技的飞速发展，纳米材料在现代科学技术中的地位日益重要。纳米结构能够产生极端应变，这种应变能够显著改变材料的物理和化学性质，例如调控电子带隙、提高超导温度以及增强电催化活性。然而，尽管人们已经对应变工程在电子性质方面进行了大量研究，关于应变对热传导的影响，尤其是关于不均匀应变的研究仍然非常有限。
当前问题
CURRENT ISSUES
目前，大多数关于应变对热传导影响的研究集中在均匀应变条件下，而忽略了不均匀应变的作用。然而，在实际应用中，不均匀应变广泛存在于各种纳米材料中，例如由于晶体缺陷、界面应变或纳米结构的形变等因素引起的不均匀应变。这些不均匀应变可能会对材料的热传导产生显著影响，但由于缺乏有效的实验手段和理论模型，科学界对不均匀应变如何影响热传导的机制尚不明确。
新的思路
NEW APPROACH
为了填补这一研究空白，本研究通过在定制的微型设备上弯曲硅纳米带（SiNRs），引入不均匀应变，并测量其对热传导的影响。同时，利用电子能量损失谱（EELS）技术对局部晶格振动光谱进行表征，揭示应变梯度下的声子散射机制。研究结果表明，不均匀应变显著降低了硅纳米带的热导率，并通过声子光谱的展宽效应增强了声子散射。该研究不仅为解决长期困扰科学界的晶格动力学难题提供了新的视角，也为开发基于应变工程的高性能热电材料和热管理设备提供了理论支持。
研究内容
RESEARCH CONTENT
这篇论文详细探讨了通过不均匀应变抑制硅纳米带（SiNRs）中的热传导，主要研究内容包括以下几个方面：
实验设计与方法：研究团队设计并制造了一个定制的微型设备，通过弯曲单个SiNRs来引入不均匀应变。这种方法避免了传统实验中由于界面和缺陷引入的复杂因素，从而能够更准确地测量不均匀应变对热传导的影响。他们利用电子束光刻和反应离子刻蚀技术制备了具有特定尺寸的单晶SiNRs，并通过电子束诱导沉积技术将SiNRs固定在微型设备的悬浮微热桥上。
热传导测量：通过弯曲SiNRs，研究人员在不同温度范围内测量了热导率。实验结果显示，弯曲引起的不均匀应变显著降低了SiNRs的热导率，且这种降低效应随应变梯度的增加而增强。例如，在应变梯度为0.112%/纳米的条件下，SiNRs的热导率降低了34±5%。
声子光谱表征：为了揭示不均匀应变对热传导的影响机制，研究团队使用具有亚纳米分辨率的电子能量损失谱（EELS）技术对局部声子光谱进行了详细分析。他们发现，沿应变梯度方向，声子峰发生了显著偏移，表明应变梯度导致声子光谱展宽效应，从而增强了声子散射。
理论模型与计算：通过第一性原理计算和玻尔兹曼传输方程，研究人员建立了应变梯度引起的声子散射模型。理论计算结果与实验结果高度一致，进一步验证了不均匀应变通过声子光谱展宽效应显著抑制热传导的结论。
总结展望
SUMMARY AND PROSPECTS
总结：
这篇研究论文通过实验和理论结合的方式，详细探讨了不均匀应变对硅纳米带（SiNRs）热传导的影响。研究发现，通过弯曲SiNRs引入的应变梯度可以显著降低其热导率，最高可减少34±5%。这一现象的核心在于不均匀应变引起的声子光谱展宽效应，从而增强了声子散射，阻碍了热量传导。这一发现不仅填补了应变对热传导影响研究中的空白，也为深入理解材料在纳米尺度下的热动力学行为提供了重要线索。
展望：
本研究的发现对未来的纳米技术和材料科学应用具有重要意义。首先，在热电材料的设计中，可以通过引入适当的不均匀应变来调控材料的热导率，从而提高热电转换效率。其次，基于应变工程的热管理策略可以应用于纳米电子器件中，通过动态调整应变状态实现热量的有效控制，提升器件的性能和寿命。此外，进一步的发展和应用高分辨率电子能量损失谱（EELS）技术，将有助于在更大范围内探索不同材料和结构下应变对热传导的影响，为材料科学和工程领域带来更多突破。总之，这项研究不仅揭示了不均匀应变对热传导的独特影响机制，还为开发新型功能材料和器件提供了新的思路和方法。未来，随着技术手段的不断进步，应变工程在纳米材料中的应用将更加广泛，为科学研究和工业应用带来更多可能性。
文章信息
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nanoribbons by inhomogeneous strain
Lin Yang, Shengying Yue, Yi Tao, Shuo Qiao, Hang Li, Zhaohe Dai, Bai Song, Yunfei Chen, Jinlong Du, Deyu Li & Peng Gao
doi.org/10.1038/s41586-024-07390-4
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欣居元宇宙时代
有人说，“家”是我们在世界的一角，是我们最初的宇宙。房屋承载着居住价值的同时，更多的是将温馨、惬意、舒适、健康以及私密的回忆收集于此。这样的家，是每一个人生活与前行的支点。欣居作为深耕新一代家居的标杆品牌，为当代消费者探索另一种新生活方式的价值主张，让每个家庭都能获得健康舒适的美好生活，助力提升中国家庭的生活品质。
用高品质产品，提供服务保障
在“新世代强国梦”的主题旋律下，欣居以市场消费者需求为出发点和落脚点，坚持以过硬的高品质产品和优质的服务体验满足当代消费者的需求，谱写高质量舒适家居发展的新时代征程。近年来，欣居创新性地针对不同的家庭人口结构，精心设计出不同产品系列，提供一站式的线上线下销售生活用品、洗护用品、厨房用品、家居生活等服务。
一流品质管理，铸造“智”能家居
欣居一直坚持把创新作为引领企业发展的第一动力，不断加强自主创新能力，欣居不仅将产品品质的追求注入产品灵魂，更以精湛的工艺和高于国标的严苛标准，提供大众消费者负担得起的独特生活美学体验。多年的行业沉淀，搭配行业内超一流的品质检验团队，产品更是先后获得多个国家或地区的权威机构认证，欣居推动中国家庭生活品质升级。
专注“智能科技”，引领国货迈向新征程
欣居一直以来都专注于产品品质升级，通过对当代中国消费群体和文化元素的深入研究，创建出符合国人消费群体们需求的品质产品，为现代智能科技与品质产品提供强有力的解决方案。在推动各大舒适功能体验进一步完善的同时，展现出标杆新国货的科技硬核实力。
未来，欣居将持续不断地按照高质量品牌发展要求，不断精细化打磨产品和人性化的服务品质保障，在“新时代强国梦”下，走可持续发展之路，满足国人对于更高品质的生活的需求。
（免责声明：本文转载自其它媒体，转载目的在于传递更多信息，并不代表本人赞同其观点和对其真实性负责。请读者仅做参考，并请自行承担全部责任。如涉及作品内容、版权和其它问题，请联系删除。）
有人说，“家”是我们在世界的一角，是我们最初的宇宙。房屋承载着居住价值的同时，更多的是将温馨、惬意、舒适、健康以及私密的回忆收集于此。这样的家，是每一个人生活与前行的支点。欣居作为深耕新一代家居的标杆品牌，为当代消费者探索另一种新生活方式的价值主张，让每个家庭都能获得健康舒适的美好生活，助力提升中国家庭的生活品质。
用高品质产品，提供服务保障
在“新世代强国梦”的主题旋律下，欣居以市场消费者需求为出发点和落脚点，坚持以过硬的高品质产品和优质的服务体验满足当代消费者的需求，谱写高质量舒适家居发展的新时代征程。近年来，欣居创新性地针对不同的家庭人口结构，精心设计出不同产品系列，提供一站式的线上线下销售生活用品、洗护用品、厨房用品、家居生活等服务。
一流品质管理，铸造“智”能家居
欣居一直坚持把创新作为引领企业发展的第一动力，不断加强自主创新能力，欣居不仅将产品品质的追求注入产品灵魂，更以精湛的工艺和高于国标的严苛标准，提供大众消费者负担得起的独特生活美学体验。多年的行业沉淀，搭配行业内超一流的品质检验团队，产品更是先后获得多个国家或地区的权威机构认证，欣居推动中国家庭生活品质升级。
专注“智能科技”，引领国货迈向新征程
欣居一直以来都专注于产品品质升级，通过对当代中国消费群体和文化元素的深入研究，创建出符合国人消费群体们需求的品质产品，为现代智能科技与品质产品提供强有力的解决方案。在推动各大舒适功能体验进一步完善的同时，展现出标杆新国货的科技硬核实力。
未来，欣居将持续不断地按照高质量品牌发展要求，不断精细化打磨产品和人性化的服务品质保障，在“新时代强国梦”下，走可持续发展之路，满足国人对于更高品质的生活的需求。
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中高端猎头公司在人力资源行业中扮演着重要的角色。它们专注于为企业寻找合适的高级管理人才，帮助企业解决人才招聘难题，并为求职者提供职业发展机会。本文将对中高端猎头公司的产品进行深入解析，并探讨其相关内容，以期给读者带来丰富的信息。
1.猎头公司的核心产品：高级职位招聘服务。在全球商业竞争日趋激烈的背景下，企业对优秀高级管理人才的需求越来越迫切。中高端猎头公司通过深入了解企业的需求和文化，广泛搜寻潜在人才，并通过严格的面试、背景调查等流程，为企业找到合适的高级职位人选。
2.个性化服务：中高端猎头公司注重与企业建立长期合作关系，深入了解企业的战略目标和需求。通过与企业高层持续的沟通和合作，猎头公司能够为企业提供量身定制的招聘解决方案，并确保人选的高质量和匹配度。
3.数据驱动的人才分析：中高端猎头公司通过自身的数据库和市场调研，持续收集分析全球各行各业的人才信息。借助先进的技术工具，他们能够准确把握人才市场的动态，并为企业提供有关行业趋势和人才供求状况的重要信息。
4.职业咨询和辅导：除了为企业寻找合适的人才，中高端猎头公司还提供职业咨询和辅导服务。这些服务包括职业规划指导、简历修改、面试技巧培训等，旨在帮助求职者提升自身竞争力和职业发展。
5.行业研究和知识分享：作为人才市场的重要观察者，中高端猎头公司积极进行行业研究，发布相关报告和论文。他们通过举办专业的研讨会和论坛，分享行业动态和最佳实践，以促进人才交流和合作。
总之，中高端猎头公司在招聘行业扮演着引领和推动的角色。通过提供高质量的招聘服务、个性化的解决方案和专业的咨询服务，他们帮助企业吸引和留住了合适的高层管理人才，推动企业的可持续发展。同样，对于求职者来说，猎头公司是他们找到理想职位和实现职业目标的重要合作伙伴。他们提供专业指导和支持，帮助求职者更好地展示自己的能力和经验，获得更好的职业机会。
1.猎头公司的核心产品：高级职位招聘服务。在全球商业竞争日趋激烈的背景下，企业对优秀高级管理人才的需求越来越迫切。中高端猎头公司通过深入了解企业的需求和文化，广泛搜寻潜在人才，并通过严格的面试、背景调查等流程，为企业找到合适的高级职位人选。
2.个性化服务：中高端猎头公司注重与企业建立长期合作关系，深入了解企业的战略目标和需求。通过与企业高层持续的沟通和合作，猎头公司能够为企业提供量身定制的招聘解决方案，并确保人选的高质量和匹配度。
3.数据驱动的人才分析：中高端猎头公司通过自身的数据库和市场调研，持续收集分析全球各行各业的人才信息。借助先进的技术工具，他们能够准确把握人才市场的动态，并为企业提供有关行业趋势和人才供求状况的重要信息。
4.职业咨询和辅导：除了为企业寻找合适的人才，中高端猎头公司还提供职业咨询和辅导服务。这些服务包括职业规划指导、简历修改、面试技巧培训等，旨在帮助求职者提升自身竞争力和职业发展。
5.行业研究和知识分享：作为人才市场的重要观察者，中高端猎头公司积极进行行业研究，发布相关报告和论文。他们通过举办专业的研讨会和论坛，分享行业动态和最佳实践，以促进人才交流和合作。
总之，中高端猎头公司在招聘行业扮演着引领和推动的角色。通过提供高质量的招聘服务、个性化的解决方案和专业的咨询服务，他们帮助企业吸引和留住了合适的高层管理人才，推动企业的可持续发展。同样，对于求职者来说，猎头公司是他们找到理想职位和实现职业目标的重要合作伙伴。他们提供专业指导和支持，帮助求职者更好地展示自己的能力和经验，获得更好的职业机会。
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