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具有多谷能带的二硫化锆中电阻率的的第一性原理研究:电子-声子散射的模式分辨分析

材料科学 2022-01-05 v1

摘要

基于第一性原理计算,我们研究了二硫化锆 ZrS2\text{Zr}_{}\text{S}_{2}ZrSe2\text{Zr}_{}\text{Se}_{2} 中电子-声子散射对电阻率的影响,其电子能带结构在导带底具有多个谷。计算所得电阻率呈现非线性温度依赖,尤其对于 ZrS2\text{Zr}_{}\text{S}_{2},这也在一些 TMDC(如 TiS2\text{Ti}_{}\text{S}_{2}ZrSe2\text{Zr}_{}\text{Se}_{2})的实验中被观察到。通过对散射过程贡献的分解,我们发现声学声子的谷内散射在约 50 K 时对电阻率起主要贡献。此外,光学声子的谷内散射贡献甚至在 80 K 以上就占据主导,这一温度相对于其频率而言足够低。相比之下,谷间散射的影响并不显著。我们的研究明确了二硫化锆电阻率中的特征散射通道,为从微观上理解多谷能带系统中的电子输运提供了关键知识。

关键词

引用

@article{arxiv.2108.00474,
  title  = {First-principles study on the electrical resistivity in zirconium dichalcogenides with multi-valley bands: mode-resolved analysis of electron-phonon scattering},
  author = {Hitoshi Mori and Masayuki Ochi and Kazuhiko Kuroki},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2108.00474},
  year   = {2022}
}

备注

14 pages, 10 figures