凝聚态物质热传导的定向调控是科学研究的一个重要领域。低热导率晶态固体具有良好的温度梯度维持能力，在热电能量转换、热障涂层等诸多领域有重要应用。非磁性的晶态绝缘体中，热载流子之间的多体相互作用主导着材料的热传输特性。因此，深入理解材料化学构型与非谐声子动力学之间的内在关联是该领域研究的核心问题之一。(Nat. Mater. 2021, 20, 1188.) 近年来，该领域大多数工作致力于研究非谐化学键和杂化动力学对声子传播行为的影响。然而，对于原子之间（特别是在阴离子簇中）的非共价长程相互作用，以及振动隧穿对晶格热导率的影响机制，研究比较少见。

近期，永利欢乐娱人城珠海先进材料研究中心、永利欢乐娱人城吴立明、陈玲教授课题组成功合成一例K2Ag4Se3伪层状低热导率化合物, 其室温热导率仅为0.32 Wm-1K-1，是研究本征声子非谐作用对晶格热传导影响的良好体系。通过晶体结构、晶格动力学、电子结构以及声子输运特性的全面研究，他们发现价带顶附近的p-d反键态及p−d角动量的有效混合，促使了空穴载流子的离域化。这种离域化使得Ag原子各向异性热振动引起的电子云扰动，在长距离上得到传递，从而增强了不同Se原子振动之间的相关性。这种Se−Se长程相互作用调控了中频到高频区间的晶格层间剪切行为；同时随着温度升高，这种作用促进了三阶非谐作用和四阶非谐作用之间的竞争机制，导致全频谱声子的聚束。在低频区间内，这些长程相关性进一步使得Se原子以Se簇的形式,发生集体振动，从而抑制了声子的带内和带间传输。因此，由于非谐散射相空间巨大、声子寿命极短、声子群速度低，K2Ag4Se3呈现了类玻璃态低热导率特性。研究表明，该材料结构中的AgSe3单元不仅作用于类粒子态声子，还作用于波动态声子；并通过介导电荷极化的长程传递，实现晶格热导率的降低。这些认识将有助于推动晶体材料定制热性能的设计与开发。

该工作近期被Small 接受发表, DOI: 10.1002/smll.202409524, 通讯作者为吴立明教授和陈玲教授。该研究得到国家自然科学基金、北师大高层次引进人才基金、永利欢乐娱人城珠海自然高等研究院、永利欢乐娱人城、北京市重点实验室、北京市自然科学基金等资金的大力资助，特此感谢。