滑动金属-半导体界面摩擦伏特效应的非绝热量子动力学研究
介观与纳米尺度物理
2021-12-10 v1 材料科学
摘要
近期实验观测到在滑动金属-半导体界面处有电流产生。本文对电压如何在此类滑动界面产生进行了详细的理论研究。我们的研究基于双带安德森-霍尔斯坦模型，并使用面跳跃方法求解耦合的电子-声子动力学。我们证明，界面处由机械运动引起的高局部温度可通过电子-声子耦合导致电子-空穴对的产生。我们量化了电子-空穴产生效率以及电压作为局部温度和半导体带隙的函数。我们发现，提高局部温度可导致更高的电子-空穴产生率和电压。此外，我们发现电压作为带隙的函数存在一个转折点。这一观察结果与实验结果一致。我们的研究为从量子力学角度理解摩擦伏特效应提供了理论框架，并且我们的方法可用于定量模拟真实的滑动金属-半导体结。
引用
@article{arxiv.2112.04687,
title = {Nonadiabatic quantum dynamics of tribovoltaic effects at sliding metal-semiconductor interfaces},
author = {Guangming Liu and Jun Liu and Wenjie Dou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.04687},
year = {2021}
}