基于第一性原理的 PbTe 电子能带结构的温度效应
材料科学
2019-05-29 v4
摘要
我们报道了 PbTe 电子能带结构温度依赖性的完全 {\it ab-initio} 计算。我们关注与热电优值相关的两个主要特征：直接带隙的温度变化，以及位于 L 和 处的两个最顶价带极大值间的能量差。我们计入了由热膨胀引起的电子态能量移动，以及使用非绝热 Allen-Heine-Cardona 形式、在密度泛函微扰理论与局域密度近似框架内计算的电子-声子相互作用。我们捕捉到直接带隙随温度的增加，与实验非常吻合。我们还预测 L 和 处的价带极大值在 K 时对齐。我们发现热膨胀与电子-声子相互作用对这些温度变化均有显著影响。Fan-Migdal 与 Debye-Waller 项量级几乎相等但符号相反，这两项间的精细平衡给出了正确的能带移动。电子-声子引起的直接带隙重整化主要由高频光学声子产生，而声学声子亦负责 L 和 处价带极大值的对齐。
引用
@article{arxiv.1809.02643,
title = {Temperature effects on the electronic band structure of PbTe from first principles},
author = {José D. Querales-Flores and Jiang Cao and Stephen Fahy and Ivana Savić},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.02643},
year = {2019}
}
备注
12 pages, 12 figures