动量空间中载流子的第一性原理实时量子动力学
应用物理
2022-11-14 v3 介观与纳米尺度物理
摘要
非绝热分子动力学（NAMD）方法在研究动量空间中的载流子动力学方面受到严重限制，因为在分子动力学模拟中需要超胞来对不同动量处的声子激发和电子-声子（e-ph）相互作用进行采样。在此，我们基于谐振近似直接将e-ph耦合引入哈密顿量，发展了用于动量空间中载流子实时量子动力学的第一性原理方法（NAMD_k）。NAMD_k方法保持了量子零点能和适当的声子色散，并包含声子激发的记忆效应。将NAMD_k应用于石墨烯中的热载流子动力学揭示了声子特异性的弛豫机制。由两种与电子强耦合的光学声子模式定义的0.2eV能量阈值，将热电子弛豫分为快、慢两个区域，其寿命分别为皮秒和纳秒量级。NAMD_k方法为理解不同材料在动量空间中的实时载流子动力学提供了有力工具。
引用
@article{arxiv.2210.00529,
title = {Ab initio Real-Time Quantum Dynamics of Charge Carriers in Momentum Space},
author = {Zhenfa Zheng and Yongliang Shi and Jin-jian Zhou and Oleg V. Prezhdo and Qijing Zheng and Jin Zhao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.00529},
year = {2022}
}