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       目前，約90%能源的使用涉及熱量的產(chǎn)生與操控。無論是電廠利用化石燃料發(fā)電或?qū)ζ洚a(chǎn)生廢熱的回收利用，還是建筑物供暖，都離不開熱量產(chǎn)生與傳導(dǎo)。因此有效控制熱量傳導(dǎo)對(duì)于提高能源利用率、實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展均具有重要意義。  材料的熱導(dǎo)率（k）大小是決定其熱傳導(dǎo)能力的關(guān)鍵因素之一。一般而言，k在一定的溫度范圍內(nèi)對(duì)溫度呈線性依賴關(guān)系，但變化幅度較小，僅依靠材料自身難以對(duì)熱流傳導(dǎo)進(jìn)行有效控制。因此，實(shí)踐中一般通過熱膨脹或外場(chǎng)（電場(chǎng)、磁場(chǎng)）驅(qū)動(dòng)的機(jī)械接觸來實(shí)現(xiàn)導(dǎo)熱通路的開與關(guān)氮?dú)獯祾哐b置，從而對(duì)熱流進(jìn)行控制。然而，這些傳統(tǒng)方法難以滿足多元化應(yīng)用需求，尤其難以實(shí)現(xiàn)小型化和集成化。如果材料熱導(dǎo)率隨溫度變化而發(fā)生突變，則可根據(jù)導(dǎo)熱能力的不同實(shí)現(xiàn)對(duì)熱流的自主控制。近年來此類材料已得到了研究人員的廣泛關(guān)注。  研究人員發(fā)現(xiàn)六角相硫化物Ni1-xFexS在低溫反鐵磁至高溫順磁相變處，熱導(dǎo)率出現(xiàn)巨大的可逆跳變，變化率（Dk/k0）最大能超過200%，其遠(yuǎn)高于已知的典型固態(tài)熱導(dǎo)率突變材料，如VO2（Dk/k0~86%），鎳鈦合金（Dk/k0~112%）等。氮?dú)獯祾哐b置  為了闡明熱導(dǎo)率突變的物理機(jī)制，研究人員以母體NiS為例開展了第一性原理計(jì)算工作。通過對(duì)其電子能帶結(jié)構(gòu)計(jì)算，結(jié)合求解玻爾茲曼輸運(yùn)方程，發(fā)現(xiàn)高于相變溫度（Tt=257K）的順磁態(tài)為金屬，具有較大的電子熱導(dǎo)率。一般認(rèn)為NiS的反鐵磁基態(tài)顯示半導(dǎo)體特性，近年來也有少數(shù)學(xué)者認(rèn)為它是金屬態(tài)。理論計(jì)算結(jié)果表明無論哪種情形，低溫相的電子熱導(dǎo)率都遠(yuǎn)小于高溫金屬相。聲子譜的計(jì)算結(jié)果表明，當(dāng)體系從反鐵磁相轉(zhuǎn)變?yōu)轫槾畔鄷r(shí)，光學(xué)聲子模向高頻移動(dòng)，而聲學(xué)聲子模則向低頻移動(dòng)，導(dǎo)致聲子熱導(dǎo)變化較小。進(jìn)而說明NiS在相變處的熱導(dǎo)率跳變主要是由于電子熱導(dǎo)率的變化，換言之電子能帶結(jié)構(gòu)的突變是其熱導(dǎo)率突變的物理起源。