固体材料热传输性质的研究在基础科学与产业应用中都具有非常重要的意义。一方面,对于基础研究而言,光、电、热作为三种重要的能量、信息媒介,它们的传输性质受到了广泛的关注。其中固体材料光、电传输性质已经有了深入的探索。对热学研究而言,尽管理论研究工作发现了很多新奇的现象,但是实验上对于材料内部热流的有效操控仍十分有限。探索微观的热传输机理成为了重要的研究方向。另一方面,对于产业应用而言,对器件的热管理有着广泛的需求。随着微纳加工技术的不断发展,现代电子器件内部结构线宽越来越小,集成度越来越高。随之而来的就是微电子器件热耗散的研究挑战,因此需要具有良好的热传导性。然而,在诸如热电转换等能量转换与热能存储领域,又需要材料具有良好的热绝缘性能。因此,实际应用中,对热学调控有很高要求,体现出热传输机理研究的重要性。针对以上科学问题与应用需求,本文聚焦于纳米尺度热传输以及热电转换的相关研究。借助搭建的悬空微热桥测试系统,实现了超高的温度及热导分辨率。以此为基础,分别研究了单晶铅卤钙钛矿纳米线的声子输运,分析了不同的声子散射模式;以及二维单晶碲纳米带的热电转换性质,具体包括以下几个方面:1.纳米尺度结构热传输性质的准确测试是研究领域内的重难点。基于电阻温度传感器原理,我们搭建了一套悬空微热桥（micro-thermal bridge）测试系统,可以测试单体纳米结构,如一维纳米线和二维材料的综合热电性质,包括热导率、电导率以及塞贝克系数。我们利用二氧化硅纳米线作为标准样品,对热导率测试进行了标定,保证了测试的准确性。此外,为了提高测试的灵敏度,我们分别采用了差分电桥的方法抑制了环境温度波动和交流调制加热的方法抑制低频环境噪音。最终可以实现约100μK的温度分辨率以及1 p WK-1的热导分辨率,为热传输性质研究打下基础。2.利用液相合成的方法,制备出了三种单晶铅卤钙钛矿纳米线,分别为CH3NH3Pb I3,CH3NH3Pb Br3和Cs Pb Br3。利用多种材料表征手段确定了纳米线的形貌结构,并且转移到悬空热桥器件上进行了热学测试。测试结果表明,虽然三种材料结构类似,但是不同阴阳离子组合诱导的阳离子动力学过程决定了其内部声子输运过程中共振散射和倒逆散射的竞争关系。3.纳米结构热电转换性质一直以来都备受期待,被认为有较好前景,但是其内部机理比较复杂。我们利用合成的单晶二维碲纳米带研究了空位工程调控的热电性能。我们的研究发现,在无需其它额外元素掺杂的情况下,利用低温退火工艺可以在二维碲纳米带内部形成有效的p型掺杂。这一空位工程调控的掺杂手段可以有效调控能带费米面位置,随着掺杂浓度提高,费米面向下移动穿过价带,提升载流子浓度和电导率。同时由于价带顶的多重简并,该材料具有良好的塞贝克系数。另外缺陷工程调控也可以有效散射声子,抑制晶格热导率。最后整体热电优值ZT可以被有效提高。以上工作对材料的热传输及热电转换性质进行了深入探索,为同类材料的热学性质研究提供了基础,为实际材料工程化应用过程中的热管理问题提供了新的思路。