电子 - 声子重整化与声子辅助光吸收的统一理论

我们提出了一种关于电子激发能和光吸收谱的理论，该理论在一个统一框架内包含了能级重整化和声子辅助光吸收。利用与时间无关的微扰理论，我们展示了研究分子中振动电子效应的标准方法与处理固体中电子 - 声子相互作用的方法如何对应于对非相互作用哈密顿量的略微不同选择。我们目前的方法自然导出了温度依赖能级的 Allen-Heine 理论、Franck-Condon 原理、Herzberg-Teller 效应以及间接带隙材料中的声子辅助光吸收。此外，我们的理论预测了直接带隙材料中的亚带隙声子辅助光吸收，以及一个我们暂时归因于 Urbach 尾的指数边缘。我们还考虑了一种计算光吸收谱的半经典方法，该方法同时捕捉能级重整化和声子辅助跃迁，特别适用于第一性原理电子结构计算。我们通过计算体硅的声子辅助光吸收谱证明了这一方法。