萘晶体中的带隙重整化、载流子迁移率与电子-声子自能
材料科学
2020-07-21 v1 计算物理
摘要
有机分子晶体预期具有可观的电子-声子相互作用，影响其零温和有限温度下的电子性质。在这项工作中，我们报道了萘晶体中电子-声子自能的第一性原理计算与分析。我们利用密度泛函理论计算了基本带隙的零点重整化与温度依赖性，以及价带和导带边附近电子态的相应散射寿命。此外，我们计算的声子对 修正准粒子能带结构的重整化预测萘在室温下的基本带隙为 5 eV，与实验吻合良好。根据我们计算的声子诱导电子寿命，我们得到了与室温实验测量相符的温度依赖性电子和空穴迁移率。最后，我们展示了一种用于电子-声子自能的近似能量自洽计算方案会导致能带结构中强卫星带的预测。我们发现，只要使用 on-the-mass-shell 近似（即自能在裸本征值处求值），对自能的单一计算即可复现萘的带隙重整化与电迁移率的自洽结果。
引用
@article{arxiv.2007.09603,
title = {Band gap renormalization, carrier mobilities, and the electron-phonon self-energy in crystalline naphthalene},
author = {Florian Brown-Altvater and Gabriel Antonius and Tonatiuh Rangel and Matteo Giantomassi and Claudia Draxl and Xavier Gonze and Steven G. Louie and Jeffrey B. Neaton},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.09603},
year = {2020}
}
备注
12 pages, 7 figures, 3 tables