具有对称和非对称耦合常数的多组分电子系统中的电子-声学声子能量损失率

我们考虑了半导体中3D和2D多组分电子系统中的电子-声子（e-ph）能量损失率。我们允许e-ph耦合常数（矩阵元）存在一般的不对称性，即允许耦合依赖于电子子系统的指标。我们推导了一个多组分e-ph功率损失公式，该公式考虑了不对称耦合，并将总的e-ph能量损失率与整个电子系统的密度响应矩阵联系起来。我们在平均场近似下写出密度响应矩阵，这导致对称能量损失率$F_{S}(T)$和不对称能量损失率$F_{A}(T)$共存，总能量损失率为$F(T)=F_{S}(T)+F_{A}(T)$，其中$T$为温度。对称分量$F_{S}(T)$等同于文献中传统的单子系统能量损失率，在Bloch-Grüneisen极限下，我们重现了一组众所周知的幂律$F_{S}(T)\propto T^{n_{S}}$，其中前因子和幂$n_{S}$取决于电子系统的维数和电子平均自由程。对于$F_{A}(T)$，我们产生了一组新的幂律$F_{A}(T)\propto T^{n_{A}}$。屏蔽效应强烈地降低了对称耦合，但不对称耦合是不被屏蔽的，前提是子系统间的库仑相互作用很强。缺乏屏蔽增强了$F_{A}(T)$和总能量损失率$F(T)$。特别是在强屏蔽极限下，我们发现$F_{A}(T)\gg F_{S}(T)$。强不对称e-ph矩阵元的一个典型例子是多谷半导体中的形变势耦合。