基于第一性原理的纳米结非弹性散粒噪声特性

我们描述了一种从头算（ab-initio）方法的实现，用于计算纳米结中由电子 - 振动散射引起的非弹性散粒噪声信号。该方法基于非平衡 Keldysh Green 函数框架，并结合密度泛函理论对电子结构和核振动进行描述。我们的实现通过金（Au）和铂（Pt）原子点接触的电子输运模拟进行了展示。结果表明，Au 接触的计算散粒噪声特性可以用一个简单的双位点紧束缚模型来理解，该模型代表了振动纳米结的两个顶端原子。我们还发现，Pt 接触的散粒噪声特性表现出与弹性通道间散射相关的更复杂特征。这些非弹性噪声特征被证明能提供关于电子 - 声子耦合及 Pt 接触多通道结构的额外信息，这些信息比从相应的电导特性中直接推导出的更为丰富。最后，我们分析了一组具有不同长度和应变条件的 Au 原子链，并与 Kumar 等人 [Phys. Rev. Lett. 108, 146602 (2012)] 报道的最新散粒噪声实验进行了定量比较。