我中心博士后张娜娜（第一作者）与杨兵老师（通讯作者）、郑宏宇教授（通讯作者）在中科院2区期刊Nanomaterials发表文章“Near-Interface Defects in Graphene/H-BN In-Plane HeteroStructures: Insights Into the Interfacial Thermal Transport”。

      本文基于非平衡分子动力学和非平衡格林函数，研究了具有近界面缺陷(单空位缺陷、585缺陷和f5f7双空位缺陷)的Graphene/h-BN平面异质结构的界面热导。具有近界面缺陷的Graphene/h-BN具有较低的界面热导，表明其在热电器件中具有潜在的应用前景。缺陷结构的差异和缺陷引起的褶皱导致缺陷Graphene/h-BN在传热方面的显著差异。Graphene/h-BN、单空位缺陷Graphene/h-BN和双空位缺陷Graphene/h-BN的界面热导依次降低，而585和f5f7双空位缺陷具有相似的阻热能力。通过系统分析缺陷截面、缺陷引起的褶皱、声子透射和声子态密度，阐明了具有近界面缺陷的Graphene/h-BN平面异质结构的界面热输运机理。研究发现，与单空位缺陷相比，双空位缺陷具有更宽的截面、更大的褶皱和更少的碳碳键，导致更强的声子散射和声子局域化，这是低频区域声子透射减少和面外声子态密度降低的直接结果。此外，585和f5f7双空位缺陷具有相似的截面以及低频区域相似的声子透射和面外声子态密度。因此，它们具有类似的阻热能力。本研究阐述了具有近界面缺陷的Graphene/h-BN平面异质结构热传输机制的物理见解，并为相关器件的设计提供了指导。

图1 Graphene/h-BN异质界面处声子输运示意图

图2 不同缺陷类型和数量的Graphene/h-BN和原始Graphene/h-BN的界面热导。插图为不同缺陷的示意图和横截面

图3 充分弛豫的原始和缺陷Graphene/h-BN在近界面区域的褶皱

图4 原始和具有12个缺陷的Graphene/h-BN近界面区域的声子透射

图5 原始和缺陷Graphene/h-BN近界面区域面外声子态密度对比