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电子玻尔兹曼运输方程的带间与动力学修正

材料科学 2025-12-05 v1

摘要

带间效应(如相干性/隧穿)最近被证明在特定条件下对电荷与热量输运性质具有重要贡献。这类效应可通过向半经典玻尔兹曼运输方程添加校正项来捕获。尽管基于密度矩阵形式的此类运输方程近期有所推进,但仍存在若干遗漏。这些推导还依赖特定类型的松弛时间近似以及带对角形式的相互作用自能。在本工作中,我们从 Keldysh 量子动力学方程的推导出发,考虑电子-杂质与电子-声子自能的带间非对角性。我们引入了最小修改的 Kadanoff-Baym 假设,得到一个量子校正的矩阵玻尔兹曼运输方程,远超当前最先进的理论。我们指出,占据数与相干性是相互依赖的,包含的相互作用引起的动力学修正通常不能被忽略。这一工作阐明了在从 ab initio 推导类玻尔兹曼方程时必须采用的各种近似,并找到适用于无参数数值实现的新型矩阵玻尔兹曼运输方程。

关键词

引用

@article{arxiv.2512.04835,
  title  = {Interband and kinetic corrections to the electronic Boltzmann transport equation},
  author = {Elena Trukhan and Nakib H. Protik},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2512.04835},
  year   = {2025}
}