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电流-电流响应框架内周期系统的光学性质:陷阱与修正

材料科学 2017-04-26 v1

摘要

我们比较了使用在多体扰动理论中计算的密度-密度与电流-电流线性响应函数得到的扩展系统的光学吸收。对于外部扰动的有限动量 q\mathbf{q},这两种方法在形式上等价。然而在 q=0\mathbf{q}=\mathbf{0} 时,仅当使用密度-密度响应函数的小 qq 展开时该等价性才保持。此外,在实际计算中,如果天真地将通常基于密度的方法中所采用的策略扩展到基于电流的方法,该等价性可能会丧失。具体而言,我们讨论了使用展宽参数或准粒子寿命来描述能谱峰的有限宽度,以及包含电子-空穴相互作用。在这些情况下,我们表明速度算符的错误定义以及电导求和规则的违背会在三个典型系统(硅(半导体)、铜(金属)和氟化锂(绝缘体))的光学吸收光谱中引入非物理特征。然后我们展示了如何在基于电流的方法中正确引入寿命效应和电子-空穴相互作用。

关键词

引用

@article{arxiv.1701.06326,
  title  = {Optical properties of periodic systems within the current-current response framework: pitfalls and remedies},
  author = {D. Sangalli and A. Berger and C. Attaccalite and M. Gruning and P. Romaniello},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1701.06326},
  year   = {2017}
}

备注

17 pages, 6 figures