在金属中，电子和声子原则上都能够导热。电子贡献的热导率和电导率的比值跟材料无关，被称之为Lorenz常数(Wiedemann-Franz 定律)。而对金属Lorenz数的实验测量（涉及总热导率）表明，绝大多数金属中的声子贡献的热导率可以忽略。通过对电子和声子输运的第一性原理计算，李武课题组发现，在金属钨中声子贡献的热导率高达46W/m-K.相当于电子热导率的30%。这不同于传统的关于金属中声子热导率可以忽略的认知，也完美解释了实验测得的Lorenz数跟理论值的差异。进一步分析表明，高热导率是由于原子间非简谐相互作用引起的声子-声子散射很弱，尤其在中间频率。这直接导致了电子-声子散射也对输运有重要的影响，造成了声子热导率非常弱的温度依赖性，这是声子输运的另外一个反常现象。声子热导率的弱温度依赖性也被发现存在于其他转变金属碳化物中[Phys. Rev. Lett. 121,175901(2018)]。至于金属钨中的弱声子-声子散射由两个因素造成，一是钨原子间的简谐相互作用很强；二是由于自身的体心立方结构(bcc)。在单质bcc中，声子振动频率在高对称点P和H三重简并，在这些点散射通道被完全抑制，故声子-声子散射率在这些点严格为零，这是中间频率特别弱的原因。而对于包含碱金属在内其他很多bcc金属，又由于在某些方向的声子频率会远远低于其他方向，在这些高对称点，声子散射依然很强。 

研究结果发表于PhysicalReview B (Rapid Communications)以及npjComputational Materials。博士后陈雅妮，副研究员马金龙（现为华中科技大学教师），研究生文世豪对该研究工作有贡献。研究工作受国家自然科学基金，深圳市科创委学科布局项目和中国博士后科学基金资助。

文章链接：

https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.99.020305

https://www.nature.com/articles/s41524-019-0235-7

图注：(a)电导率,(b)热导率，(c)Lorenz数

图注：高对称方向的(a)声子色散，(b)绝对零度时非简谐散射导致的线宽,(c) 室温时非简谐散射导致的线宽(d) 电子散射导致的线宽(e) 同位素散射导致的线宽