MedElevator Войти в исследования
← Поиск публикаций

DOI 10.1021/acs.nanolett.6c00099

Медицинская библиотека · Nano letters · 2026

Turning Rattling Motions from Phonon Scatterers to Thermal Conductivity Enhancers in Hydrogen-Bonded Organic Frameworks.

Tao Kan, Hu Yinglong, Luo Jian, Zhang Xinran, Ma Hao

СтатьяПеревод в очереди

Аннотация

Conventional rattling motions of guest species in porous materials suppress the thermal conductivity by scattering phonons. Here, we demonstrate a paradigm shift: rattling can be engineered into a thermal conductivity enhancer. Using molecular dynamics and phonon analysis of a hydrogen-bonded organic framework (TCF-1) loaded with xenon, we show that strengthening the host-guest interaction drives a transition from long-range diffusive (off-center) to localized (on-center) rattling. Reducing the guest mass in the on-center regime further intensifies localization. Both strategies boost thermal conductivity along the pore direction, with mass reduction achieving up to an 86% increase. The underlying mechanism is the emergence of a solid-like vibrational mode in confined gas, which reduces phonon scattering, blue shifts the rattling-induced flat band, and enhances heat transfer. Our work establishes rattling dynamics as a tuning knob for thermal transport, opening a new route to design porous crystals with tailored heat conduction for applications in gas management.

Для цитирования: Tao Kan, Hu Yinglong, Luo Jian, Zhang Xinran, Ma Hao. Turning Rattling Motions from Phonon Scatterers to Thermal Conductivity Enhancers in Hydrogen-Bonded Organic Frameworks.. Nano letters. 2026. DOI: 10.1021/acs.nanolett.6c00099.
Подготовка и перевод публикации
Обработка статьи · этапы, ошибки и управление
Загрузка состояния…

История · было → стало

Состояние обновляется каждые 5 секунд, пока блок открыт. Процент показывается только там, где известен объём работы. Пауза останавливает продолжение этапа; текущий запрос к источнику может завершиться.

Тип публикации указан по данным источника. Уровень доказательности автоматически не присваивается.