近日，我校h韩漫
在国际期刊《Physical Review B》（物理类自然指数期刊）上发表题为“Anharmonicity-driven avoided phonon crossing and anomalous thermal transport in the nodal-line semimetal ZrSiS”的研究论文。论文由h韩漫
靳鑫副教授为第一作者，丁献勇博士、余鹏教授与重庆大学物理学院杨小龙副教授为共同通讯作者，h韩漫
为第一单位。
拓扑半金属因具备独特的电子结构和优异的性能，在量子技术与能量转换领域展现出潜在应用价值，但其非平凡拓扑能带结构与热输运特性之间的基础关联尚未得到明确阐释。传统认知中，金属或半金属的热输运通常以电子贡献为主，可通过维德曼-弗兰兹定律结合洛伦兹数来估算电子热导率（κe），然而在钨、铍等部分金属体系中，该定律因晶格热导率（κL）异常显著而失效。同时，简谐近似方法难以准确描述强非简谐材料的声子行为。对于ZrSiS这类存在较强晶格非谐性的拓扑半金属而言，其κL的实际贡献情况亟待深入探究，且这种非谐性对其热输运的具体作用仍需系统分析。
此研究全面探究了ZrSiS的本征声子与电子输运特性。结果显示，非谐声子重整化（APR）会引发声子软化与避免交叉行为，显著降低声子群速度，导致室温下ZrSiS沿c轴的κL下降16%。同时，考虑电子-声子散射后，发现电声散射也存在各向异性，对ZrSiS沿着c轴的晶格热导率降低更为明显。同时由于ZrSiS的κL相较于κe贡献异常显著，这使得洛伦兹数大幅偏离索末菲常数。此外，计算的电导率与实验测量值吻合良好，且发现ZrSiS具备优异电输运性质，这源于高费米速度与较弱的电子-声子耦合强度，二者均由其拓扑狄拉克电子态导致。该研究既阐明了ZrSiS的基本热输运机制，也强调了APR效应在理解金属体系热传导中的关键作用。
标记狄拉克点的投影电子能带结构及态密度、带有费米速度投影的费米面、Eliashberg谱函数与电子-声子耦合强度、声子限制载流子寿命及载流子沿a轴与c轴的群速度
原文链接：
//journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/zzb2-tqfg
一审一校：靳鑫 二审二校：黄雅婷 三审三校：杨云
