声子中的激子效应：重塑石墨的 Kohn 异常及其寿命

我们发展了一个从头算的框架，能够捕捉电子-电子和电子-空穴相互作用对声子性质的影响。这使得在石墨的光声子色散和寿命中包含激子效应成为可能，无论是靠近中心（Γ）还是在边缘（K）处的声子动量，均与拉曼散射和本征电阻率的起始有关。我们发现，近 K 处，声子红移约为150 cm⁻¹，带速度提高约10倍，linewidth 增加约5倍，这是由于电子-声子矩阵元增加约26倍所致。这些效应在掺杂 2E_F < ℏω_ph 时持续存在，在更高掺杂下则被消除。近 Γ 处，由于小声子动量下电子-声子耦合的规范场本质，激子效应较小。