完全非谐、非微扰的振动重整化电子能带结构理论
材料科学
2020-07-29 v3
摘要
我们发展了一种处理固体中振动耦合的第一性原理方法，克服了当前最先进的电子-声子耦合形式体系的主要局限。特别地，核动力学中的非谐效应通过第一性原理分子动力学模拟被全阶计入。这种非微扰、自洽的方法沿计算所得的非谐轨迹评估波函数的响应；从而充分考量了核与电子自由度之间的耦合。我们通过计算硅以及立方钙钛矿SrTiO3（一种具有软模的强非谐材料）的温度依赖、动量分辨谱函数，验证并展示了该概念的优越性。在后一情形中，我们的方法揭示非谐性与高阶振动耦合对有限温度下的电子结构有显著贡献，明显影响带隙与有效质量，进而影响诸如输运系数等宏观性质。
引用
@article{arxiv.2003.10417,
title = {Fully Anharmonic, Non-Perturbative Theory of Vibronically Renormalized Electronic Band Structures},
author = {Marios Zacharias and Matthias Scheffler and Christian Carbogno},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.10417},
year = {2020}
}