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通过 Fröhlich 电声子相互作用实现载流子迁移率的同位素工程

材料科学 2025-01-22 v1 应用物理

摘要

几十年来,同位素对声子性质和输运的影响已被预测和观测到。然而,尽管电声子相互作用具有关键影响,同位素对电子输运的影响在很大程度上仍未被探索。在此,通过使用第一性原理计算,我们在理论上预测,当 3H^3\rm{H}1H^1\rm{H} 替换时,氢化锂(LiH)的电子迁移率可增加高达 ~100%。这一显著现象主要归因于纵向光学(LO)声子的质量诱导线移对 Fröhlich 相互作用的同位素工程。值得注意的是,LO 声子的同位素依赖吸收占主导地位,而同位素不敏感的发射过程由于能量守恒而基本被抑制。我们进一步提出了评估不同材料中同位素对载流子输运影响的一般准则。

关键词

引用

@article{arxiv.2401.15283,
  title  = {Isotope engineering of carrier mobility via Fr\"ohlich electron-phonon interaction},
  author = {Wenjiang Zhou and Te-Huan Liu and Bai Song},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2401.15283},
  year   = {2025}
}