近年来，低维纳米材料因其独特的物理、化学性质成为了研究的热点。相对电学和光学性质，人们对其热学性质的了解还较少。 应用分子动力学模拟和第一原理计算，我们理论研究了低维纳米材料中的热输运性质以及热电能量转换效率。我们理论提出利用同位素掺杂的方法可以提高半导体纳米线热电系数（ZT）40%以上。对合金半导体，如硅锗纳米线，因为其中的无序散射作用导致很强的声子局域化，可降低热导率80%以上，热电系数达到纯硅纳米线的4倍。此外，在纳米线中引入更多的表面，将引起声子的进一步局域化，这是调制纳米线热导率的新的物理机制。我们还理论预言了基于石墨烯材料的热整流效应。这些研究证明了低维纳米材料在清洁能源，芯片上制冷以及微尺度热控制等领域的应用前景。

报告人简介：张刚，北京大学研究员，博士生导师。1998年本科毕业于清华大学物理系，同年进入清华大学高等研究中心，师从顾秉林院士和段文晖教授，2002年获博士学位。2002年至2006年先后赴新加坡国立大学及斯坦福大学工作。2006年底开始任新加坡微电子研究院高级研究工程师，2010年3月加入北京大学信息科学技术学院。主要研究方向为应用计算模拟技术研究低维体系中的能量输运与转换，包括在纳米电子、声子器件及新能源开发中的应用。