电子与非谐声子耦合体系的电导率
材料科学
2025-09-24 v1 化学物理
摘要
我们采用非微扰量子-经典方法研究声子非谐性对软物质中电子动力学的影响。该方法应用于具有低频分子间晶格声子的掺杂有机半导体一维模型。我们发现，导致声子硬化的非谐性会提高迁移率，而导致声子软化的非谐性会降低迁移率。我们还测试了多种近似，包括使用绝热声子无序、具有温度依赖频率的有效谐波模型，以及采用二阶微扰论散射率的玻尔兹曼输运方程。总体而言，我们发现所有方法之间出奇地吻合良好，但考虑声子非谐性对于准确预测电子输运（包括定量迁移率数值及其定性温度依赖）十分重要。对于所研究的模型，声子寿命效应对载流子输运影响相对较小，但由非谐性引起的有效频移至关重要。在具有高度不对称、非高斯无序的情况下，有效谐波模型无法定量重现迁移率或有限频率电导率，对于声学声子尤其如此。
引用
@article{arxiv.2205.09811,
title = {Conductivity of an electron coupled to anharmonic phonons},
author = {Jonathan H. Fetherolf and Petra Shih and Timothy C. Berkelbach},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.09811},
year = {2025}
}