超低的热导率和快速的离子扩散使超离子材料具有优异的热电转换性能和固态电解质性能。然而，由于对这两个特征复杂的原子动力学了解有限，从而使得它们之间的相关性和相互依存性仍然不清楚。在这里，上海交通大学Ma Jie、杜克大学Olivier Delaire、同济大学Pei Yanzhong使用同步加速器X射线和中子散射技术以及机器学习的分子动力学研究了银铁矿Ag₈SnSe₆中的离子扩散和晶格动力学。

本文要点：

1) 作者确定了Ag的振动动力学和控制低能量Ag主导的声子过度衰减为准弹性响应宿主框架之间的关键相互作用，从而实现了超电离。与此同时，长波长横向声学声子在超离子跃迁中的持久性对所提出的“类液体热传导”图像提出了挑战。

2) 相反，作者发现了低能声子在50K以下开始的热增宽现象，从而揭示了声子非谐性和弱键合作用作为导致超低热导率和快速扩散的根源。该研究结果为用于能量转换和存储的超离子材料中复杂的原子动力学提供了基本的见解。

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Qingyong Ren et.al Extreme phonon anharmonicity underpins superionic diffusion and ultralow thermal conductivity in argyrodite Ag₈SnSe₆ Nature Materials 2023

DOI: 10.1038/s41563-023-01560-x

https://doi.org/10.1038/s41563-023-01560-x