来源：Randy Montoya

现代研究发现，采用简单且廉价的方式来改变室温下材料的热导率是不可行的。由于缺乏控制，和电子和光子材料相比，采用声子来制备新型设备非常困难。事实证明，声子很难驾驭。如今，桑迪亚国家实验室的研究人员Jon Ihlefeld通过在室温下使用仅仅9V的电池，就改变了PZT（钛酸锆）材料的导热性。他们采用的方法非常简单，不需要改变材料的组成或者使材料达到其他状态。

PZT无论是作为陶瓷或者薄膜，均可以用于各种设备，包括计算机硬盘驱动器、按钮式烧烤设施电火花和许多微机电设计。“我们能在一定温度范围内改变PZT材料的热传导性，而不仅仅是在低温条件下，”Ihlefeld说。“当我们撤销电压的时候，热传导性又恢复到原始水平。”该研究工作在材料的磁畴壁处进行，这在以前是不可能的事情。而这也使得对于声子的控制更加可行。

“实验显示，我们采用的晶体材料的界面通过施加电场来改变，这是由于这些界面会散射声子，”Ihlefeld说。“我们可以仅仅改变材料的密度来改变材料的热传导性。我们认为这项研究会促进声子领域的长足发展。”研究人员使用扫描电子显微镜和原子力显微镜来观察在施加电场的条件下，材料的磁畴壁的长度和形状如何变化。正是这种变化导致了材料内部声子传输的变化。

“我们研究工作的成就是我们提出了一种控制材料内部热量传递的方法，其方法就是施加一定的电压，并且可以在室温下完成。”Ihlefeld说，同时他指出对于声子和电子的控制发展出了新的技术，并且可运用在电子计算机、全球通讯和其他领域。“以前控制粒子和波的技术存在，但是很难将其运用到电脑和激光方面。我相信我们的实验结果有助于开发控制声子的新技术。”他说。

该研究工作发表于《纳米快报》杂志上，合作者包括桑迪亚国家实验室研究人员David A. Scrymgeour、Joseph R. Michael、Bonnie B. McKenzie和Douglas L. Medlin；弗吉尼亚大学Brian M. Foley和Patrick E. Hopkins；宾夕法尼亚州立大学Margeaux Wallace和Susan Trolier-McKinstry。

新材料在线编译整理——翻译：杨超    校正：摩天轮