3C-SiC 的路径积分分子动力学模拟
材料科学
2009-11-13 v1
摘要
作为压强和温度的函数，对 3C-SiC 进行了分子动力学模拟。这些模拟通过量子力学方法同时处理电子和原子核。虽然固体的电子结构由高效的紧束缚哈密顿量描述，但核动力学则通过统计力学的路径积分公式进行处理。为了评估核量子效应的相关性，我们将量子模拟的结果与那些将 Si 核、C 核或两者均视为经典粒子的模拟结果进行了比较。我们发现，我们的模拟真实地重现了 3C-SiC 的实验热膨胀。计算得到的 3C-SiC 体模量及其在室温下的压强导数也与现有实验数据吻合良好。计算了电子 - 声子相互作用对 3C-SiC 直接带隙随温度变化的影响，并将其与块体金刚石和 Si 的结果进行了关联。与现有实验数据的比较显示出令人满意的一致性，尽管我们观察到所采用的紧束缚模型倾向于高估电子 - 声子相互作用的幅度。评估了将原子核视为经典粒子对 3C-SiC 直接带隙的影响。我们发现，与原子质量相关的非线性量子效应在低于 250 K 的温度下尤为相关。
引用
@article{arxiv.0804.3547,
title = {Path-integral molecular dynamics simulation of 3C-SiC},
author = {Rafael Ramirez and Carlos P. Herrero and Eduardo R. Hernandez and Manuel Cardona},
journal= {arXiv preprint arXiv:0804.3547},
year = {2009}
}
备注
14 pages, 15 figures