短单壁碳纳米管中的焦耳热与热电性质：电子-声子相互作用效应

采用玻恩近似下的非平衡格林函数方法，研究了单壁碳纳米管中的电子-声子相互作用（EPI）效应。重点关注了金属性扶手椅型(10, 10)管和半导体性锯齿型(10, 0)管中由EPI引起的焦耳热现象及热电性质。对于金属性(10, 10)管中的焦耳热，击穿偏压的理论值与实验结果相当吻合。研究发现，通过提高化学势可显著增强焦耳热，而温度对焦耳热的作用则不那么重要。在锯齿型(10, 0)管中，由于电子能带结构中存在非零带隙，其焦耳热小于扶手椅型管。对于电子电导$G_{e}$和电子热导$\sigma_{el}$，EPI在较高温度或较高化学势下具有重要影响。与弹道输运相比，考虑EPI后，$G_{e}$随温度升高而降低的趋势相反。这是因为在此情形下，电子-声子散射机制在电子输运中起主导作用。在低温和高化学势情况下，声子热导存在一种有趣的“电子拖曳”现象，即声子通过EPI效应被电子从低温区拖曳至高温区。