Weyl 半导体 TaAs 中传输系数的第一性原理计算
材料科学
2025-05-22 v1 其他凝聚态物理
摘要
我们从第一性原理研究了拓扑 Weyl 半导体 TaAs 中的电荷和热量传输。使用密度泛函扰动理论计算电子-声子耦合矩阵元素，并据此推导热电传输系数，包括电导率、塞贝斯克系数、电子热导率和珀尔蒂系数。我们将自能近似和动量松弛时间近似与玻尔兹曼传输方程的迭代求解方法进行比较，发现只要化学势处理得当，TaAs 的两种方法结果相似。在迭代方法中，我们推导了一个额外的方程，以完整求解在热力学和电势梯度下的传输。有趣的是，奥斯格朗互惠关系在 与 之间不再强制，因而可以处理破坏时间反演对称性的系统，特别是磁性材料。我们将结果与 TaAs 的实验数据进行比较：对于 结果良好一致，而 被高估，可能是由于实验载流子浓度差异所致。塞贝斯克系数在理论与实验中的数量级相同，我们发现其低温行为也严重取决于掺杂水平。
引用
@article{arxiv.2505.15522,
title = {First-principles calculations of transport coefficients in Weyl semimetal TaAs},
author = {Guillaume E. Allemand and Matteo Giantomassi and Matthieu J. Verstraete},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.15522},
year = {2025}
}