自二维石墨烯的成功制备以来,其优异的物理化学性质引起了人们的广泛关注。石墨烯的超高热导率使其在高功率密度电子器件的散热方面具有很好的应用前景。随着对二维材料不断的深入研究,二维硼纳米片（也称为硼烯）在2015年成功制备,它在结构上具有多态性,既有和石墨烯一样的平面结构,也存在褶皱结构。硼-硼键具有较强的共价性,力学性能集坚、柔、韧于一体,是目前质量最轻、厚度最薄的金属材料,有望成为高导热性的二维金属材料。本文基于第一性原理,通过多途径增强了现广泛研究的类石墨烯型δ₃硼烯和三角型δ₆硼烯的结构稳定性,通过非平衡格林函数法及声子玻尔兹曼方程,研究了稳定硼烯的弹道热输运和扩散热输运性质,并对基本热输运性质进行有效调控,分析其中的物理机制,有利于基于硼烯的导热材料和热控制器件的研究。研究内容如下:第一,我们通过掺杂电荷和施加应变探究了类石墨烯型硼烯（δ₃硼烯）的稳定性和热输运性质。δ₃硼烯在掺杂电荷和施加应变的共同作用下稳定,并存在稳定的“优化区域”。通过结构变化、电荷分布密度及键强变化,可知稳定性增强是由于π键变强。此外,由于低频段较高声子透射率,稳定δ₃硼烯（1 e/atom+5%strain）在弹道输运下的室温量子热导高达7.14 n WK-1nm-2,是石墨烯的1.8倍。在扩散输运下,由于δ₃硼烯较强的非谐效应使得其热导率远低于石墨烯。声子散射机制通过声子群速度、弛豫时间、Grüneisen参数、声子散射相空间等定量描述。第二,我们探究氧化作用对δ₃硼烯的稳定性和热输运性质的调控,这种硼烯称为氧化硼烯（B2O）。在氧化作用下,原本各向同性的硼烯表现出强各向异性,各向异性因子（η）高达1.45,是目前已报道的二维硼烯中各向异性最强的材料。第三,我们通过吸附氟原子对三角型硼烯（δ₆）进行稳定性和弹道热输运性质的调控。以B₄F为研究对象,发现氟化有利于增强δ₆硼烯的稳定性,由于声子透射率降低,氟化使得δ₆硼烯室温热导在扶手（armchair）和锯齿（zigzag）方向上分别降低73.8%和60.9%。另外,双轴拉伸应力能有效调控B₄F的热输运性质,降低其热导,且在双轴拉伸应变下,沿扶手方向重新出现声子的维度交叉传输。