격자 연화가 열 전도율을 크게 감소시키고 높은 열전 효율로 이어진다.

미세/나노 구조가 열 전도율에 미치는 영향은 특히 열전소자에 대해 큰 과학적 관심을 끌고 있는 주제이다. 현재의 이해에 따르면, 구조적 결함은 포논 분산과 음파 속도가 일정하게 유지된다고 가정할 때 포논 산란을 통해 열 전도율을 감소시킨다. PbTe 모델 시스템에 대한 실험 작업이 제시되며, 여기서 응내 응력이 증가함에 따라 음파 속도가 선형적으로 감소함을 보여준다. 이러한 재료 격자의 연화는 추가적인 포논 산란 메커니즘을 도입하지 않고도 격자 열 전도율 감소를 완전히 설명한다. 또한, 고효율 Na 도핑된 PbTe의 열전 특성 개선(zT > 2)에 대한 주요 기여가 격자 연화에 기인할 수 있음을 보여준다. 불균일한 내부 응력장이 포논 산란 중심을 도입하는 것으로 알려져 있는 반면, 이 연구는 내부 응력이 포논 전파 속성을 수정할 수 있음을 입증한다. 이는 포논 산란을 넘어 격자 열 전도율을 제어할 수 있는 새로운 길을 제시한다. 실제로 많은 엔지니어링 재료는 실리콘에서 보여지는 것처럼 연화 및 산란 효과를 모두 나타낼 것이다. 이 작업은 에너지 재료, 마이크로 전자 공학 및 나노 규모 열 전달 분야에서의 열 전도율 연구에 새로운 시각을 제공한다.