基于第一性原理动力学四极矩的压电电子-声子相互作用：对纤锌矿GaN中电荷输运的影响
材料科学
2020-09-30 v1
摘要
-ph相互作用的第一性原理计算正成为电子结构理论的支柱。然而，当前方法尚不完善。压电（PE）-ph相互作用是非中心对称极性材料中由声学声子引起的长程散射机制，目前尚未被准确描述。当前计算包含短程-ph相互作用（通过插值获得）以及极性材料中的偶极型Fr"ohlich长程耦合，但缺乏对于声学模和PE材料重要的四极效应。在此，我们推导并计算了由动力学四极矩引起的长程-ph相互作用，并应用该框架研究PE材料纤锌矿GaN中的-ph相互作用与载流子迁移率。我们表明，四极贡献对于获得声学模精确的-ph矩阵元以及计算PE散射是必不可少的。我们的工作解决了从第一性原理正确计算声学模-ph相互作用的悬而未决的问题，并使得PE材料中的-ph耦合与电荷输运研究成为可能。
引用
@article{arxiv.2002.08351,
title = {Piezoelectric Electron-Phonon Interaction from Ab Initio Dynamical Quadrupoles: Impact on Charge Transport in Wurtzite GaN},
author = {Vatsal A. Jhalani and Jin-Jian Zhou and Jinsoo Park and Cyrus E. Dreyer and Marco Bernardi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.08351},
year = {2020}
}