Electron-plasmon interaction induced plasmonic-polaron band replication in epitaxial perovskite SrIrO$_3$ films
电子-玻色子相互作用对于深入理解多体物理学中出现的各种奇异性质至关重要。在光电子能谱中，由于光子吸收引起的光电子发射会在固体中引发各种集体激发，包括声子、磁振子、电子空穴对和等离子体激元的出现，这自然为研究电子-玻色子耦合提供了可靠的途径。虽然在这种最先进的技术中电子-声子/磁振子相互作用的指纹已经得到了很好的研究，但对电子-等离子体耦合知之甚少，并且直接观察仅仅由于电子-等离子体相互作用引起的能带重整化是非常具有挑战性的。在这里，通过利用集成氧化物分子束外延和角分辨光电子能谱，我们发现了长期追求的纯电子等离子体激元耦合诱导的低躺在等离子体极化子复制带在外延半金属SrIrO $_3$膜，其中的特征低载流子浓度和窄带宽相结合，提供了一个独特的平台，电子等离子体激元相互作用可以在光电子能谱中进行运动学研究。这一发现丰富了固体中集体模的电子带归一化形式，并表明，为了获得对5d电子系统中准粒子动力学的完整理解，电子-等离子体相互作用应与公认的电子-电子相互作用和自旋-轨道耦合同等看待。
2021-03-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Reaction rates in squeezed polaron bands controlled by quantum statistics
反应速率通常使用经典统计学来定义，以引入热占据概率。它的预测的温度依赖性的速率被发现与实验合理的协议。考虑到在较低温度下强量子化条件下极化子系统的应用，我们现在扩展定义，以便将量子统计也包括在内，费米-狄拉克用于极化子，玻色-爱因斯坦用于双极化子。我们发现这两种扩展都是可行的。
2006-09-12 cond-mat.mtrl-sci
Unified approach to polarons and phonon-induced band structure renormalization
声子诱导的能带结构重整化的从头计算目前是基于微扰Allen-Heine理论及其多体推广。这些方法不适合描述电子形成局域极化子的材料。在这里，我们发展了一个自洽的，多体格林函数理论的能带结构重整化，结合本地化和自陷。我们表明，目前的方法减少到艾伦-海涅理论在弱耦合限制，和总能量计算的自陷极化子在强耦合限制。为了证明这种方法，我们再现费曼和图解Monte Carlo计算的Fröhlich模型在所有耦合的路径积分结果，我们计算的零点重整化的带隙的离子绝缘体，包括极化效应。
2022-08-12 cond-mat.mtrl-sci
Trimeron ordering, bandgap and polaron hopping in magnetite
Joint Institute for High Temperatures of Russian Academy of Sciences（俄罗斯科学院高温联合研究所）；Moscow Center for Advanced Studies（莫斯科高等研究中心）；HSE University（高等经济大学）
研究磁铁矿低温相的精修结构，分析三元簇有序和能隙特性，探讨极子 hopping 对电子性质的影响。
2024-12-30 cond-mat.mtrl-sci
Polaron-induced band renormalization due to linear and quadratic electron-phonon coupling
我们提出了一种新的方法，电子晶格相互作用超出了线性耦合制度。基于一个Holstein-Peierls型模型的解决方案，我们推导出显式的解析表达式的本征值谱的哈密顿量，导致在一个狭窄的频带作为温度的函数。我们的方法使直观的解释准粒子，即极化子带和缀饰声子频率。作为非微扰，形式主义也适用于强耦合的情况下。我们将其应用到有机晶体萘中，通过\textit{ab initio}计算得到了耦合强度。
2018-12-12 cond-mat.mtrl-sci
Electron emission from plasmonically induced Floquet bands at metal surfaces
通过研究预泵浦等离子体相干态环境中规范变换的电子-表面等离子体相互作用，探讨了金属表面等离子体产生电子Floquet带的可能性.这些能带可以促进从暴露于与强电磁场的初级相互作用的金属表面的非爱因斯坦电子发射。计算了Ag（111）表面的共振行为和发射产额随母电子结构和等离子体状态参数的变化。光电子谱中非爱因斯坦发射通道的相对产额强度提供了校准介导等离子体场和由此产生的表面Floquet带的手段。
2022-05-02 cond-mat.mtrl-sci
Fröhlich polaron effective mass and localization length in cubic materials: degenerate and anisotropic electronic bands
极化子，即与晶格形变相关的载流子，是半导体中普遍存在的准粒子，在导电性中起着重要作用。到目前为止，大多数关于所谓的大极化子的理论研究，其中晶格可以被认为是一个连续体，都集中在原始的Fröhlich模型上：一个简单的（非简并）抛物各向同性电子带耦合到一个无色散的纵向光学声子分支。Fröhlich模型允许人们理解诸如极化子形成能量、半径、有效质量和迁移率等特性。真正的立方材料，相反，有电子带极值，往往是简并或各向异性，并提出几个声子模式。在目前的工作中，我们解决这些问题。我们保留了大极化子Fröhlich模型固有的连续假设，但放弃了各向同性和非简并假设，并且还包括多个声子分支。对于极化子有效质量，工作在最低阶微扰理论，我们提供了分析结果的情况下，各向异性的电子能量色散，有两个不同的有效质量（单轴）和数值模拟的简并3带的情况下，典型的III-V和II-VI半导体价带。我们还处理强耦合极限，使用变分处理：我们提出了上述情况下的审判波函数，提供极化子半径和能量。然后，我们评估的极化子形成能量，有效质量和本地化长度使用的参数代表了十几个II-VI，III-V和氧化物半导体，电子和空穴极化子…在非简并情况下，我们比较了微扰方法和费曼路径积分方法在弱耦合极限下对极化子的刻画。
2021-09-26 cond-mat.mtrl-sci
Beta-Borophene Under Circularly Polarized Radiation: Polaritonic and Polaronic Dynamic Band Structure
本文研究了圆偏振电磁辐射对\b{eta} -硼化物单层膜中光学极化子的影响。我们专注于非共振制度的大驱动频率，它允许建立一个有效的时间无关的哈密顿描述的辐射场的第二微扰阶。根据Lee-Low-Pines理论，通过一系列适当的幺正变换，光学表面声子的贡献被纳入。在我们的研究中的一个中心对象是电子带隙，这被证明是通过光照射和衬底性质的变化广泛可控。
2022-07-25 cond-mat.mtrl-sci
Are Small Polarons Always Detrimental to Transparent Conducting Oxides ?
透明导电氧化物（TCO）对于包括太阳能电池和透明电子器件在内的许多技术都是必不可少的。对高性能n型或p型TCO的研究主要集中在通过带载流子而不是小极化子提供传输的材料上。在这项工作中，我们打破了这种范式，并证明使用众所周知的物理模型，在某些情况下，TCO表现出运输的小极化子提供了更好的组合的透明度和导电性比材料进行带传输。我们将这一令人惊讶的发现与带和极化子载流子的光学吸收的根本不同的物理学联系起来。我们的工作合理化最近出现的小极化Cr基p型TCO的良好性能，如Sr掺杂的LaCrO $_3$和概述的设计原则的基础上通过小极化子传输的高性能TCO的发展。这为发现高性能TCO尤其是p型TCO开辟了新的途径。
2018-10-11 cond-mat.mtrl-sci
A highly-ordered, high mobility organic semiconductor grown from a mesophase: A test of polaron band theory
我们发现，液晶1，4-二-（5-正十三烷基噻吩-2-基）苯近晶相的空穴迁移率随温度的降低呈指数增长。虽然通过极化子带运输定性一致，我们发现，这是很难定量解释的行为与物理现实的参数。特别地，数据要求非常大的典型光学声子频率和/或声子带宽。我们还发现证据表明，一个异常高度有序的近晶-F相模板形成较低的温度高度结晶的近晶相，这可能对设备的发展有影响。
2013-12-04 cond-mat.mtrl-sci
A variational polaron self-interaction corrected total-energy functional for charge excitations in wide-band gap insulators
我们在密度泛函理论（DFT）中对交换相关（XC）泛函的标准近似中的极化子自相互作用（pSI）误差进行了详细的研究。pSI导致极化子波函数和能量中的离域误差，如从极化子的本征电荷状态中的Kohn-Sham（KS）电势计算的。这就构成了DFT描述能带绝缘体中极化子形成的系统失败的根源。结果表明，在这些系统中的离域误差，但是，在很大程度上不存在的封闭壳层中性电荷状态的KS电位。这导致DFT总能量泛函的修改，其校正XC泛函中的pSI。所得到的pSIC-DFT方法构成了一个精确的无参数{ \it ab initio}方法，用于计算极化子在绝缘体中的性能，计算成本是数量级小于混合XC泛函。与依赖于参数化定域势的方法（如DFT+ $U$）不同，pSIC-DFT方法正确地捕获了位点和键中心极化子构型。这是通过研究碱金属卤化物中自陷空穴的形成和迁移（键心）以及钾长石化合物中自陷电子的形成和迁移（位心）来证明的。pSIC-DFT方法一致地再现了由DFT+ $G_0W_0$计算参数化的混合XC泛函所获得的结果。最后，我们推广的pSIC方法的混合泛函，并表明，在形成鲜明对比的极化子能量的传统混合计算，pSIC混合方法是不敏感的混合XC功能的参数化。在此基础上，我们进一步合理化的pSIC-DFT方法的成功。
2015-07-27 cond-mat.mtrl-sci
Evidence of large polarons in photoemission band mapping of the perovskite semiconductor CsPbBr$_3$
卤化铅钙钛矿（LHP）半导体是一种新兴的光电材料，具有优异的输运特性，但尚未完全了解。通过角分辨光电子能谱学，我们发现了LHP CsPbBr $_3$的电子结构中存在大极化子形成的特征。实验的价带色散显示空穴有效质量$0.26\pm0.02\,\,m_e$，比密度泛函理论预测的裸质量$m_0 =0.17 m_e$重50%。电子-声子耦合的计算表明，声子对载流子的修饰主要是通过Pb-Br键的畸变来实现的，其耦合参数为$α=1.82$ .在Feynmann极化子模型中得到了与实验数据很好的一致性，验证了一种可行的理论方法来从头计算LHP的载流子有效质量。
2019-08-31 cond-mat.mtrl-sci
Variational band theory of vibronic polarons in crystals. I. Preamble
本文综述了计算晶体中振动极化子变分能带解的基本理论背景。它基于Thomas等人扩展的Lee-Low-Pines建议，用于描述沿线性原子链的Jahn-Teller极化子。讨论了反绝热巡游极化子的变分性质。
2006-01-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Polarons in the Cubic Generalized Fröhlich Model: Spontaneous Symmetry Breaking
本文在强耦合区域数值求解立方三带简并Fröhlich模型，揭示Gaussian Ansatz的不足，并通过对称群相图展示基态极化子的自发对称性破缺，为广义Fröhlich模型的进一步研究奠定基础。
2024-05-02 cond-mat.mtrl-sci
Influence of Fröhlich polaron coupling on renormalized electron bands in polar semiconductors. Results for zincblende GaN
本文发展了一种计算极性半导体导带最低或价最高电子能量$\mathbf{k}n$的零点和热重整化电子能量\ni的简单方法。我们使用绝热近似，包括一个虚加宽参数$iδ$，以抑制密度泛函积分中的噪声。Fröhlich极化子方法提供了有问题的光学声子模式的贡献的解析表达式。我们用它来校正从绝热近似获得的重整化。测试计算是针对18x 18x 18集成栅格的锌掺杂GAN进行的。对于导带最小值的零点能移，弗罗里希修正的量级为-0.02 eV，对于价带最大值的零点能移，弗罗里希修正的量级为+0.03 eV;对于3.28 eV带隙的重整化，弗罗里希修正的量级为-0.05 eV，这是总零点重整化的-0.15 eV的一个重要部分。
2016-07-22 cond-mat.mtrl-sci
Determining a hopping polarons bandwidth from its Seebeck coefficient: Measuring the disorder energy of a non-crystalline semiconductor
执行多声子跳跃的载流子通常与声子足够强地相互作用以形成极化子。极化子的缓慢运动与缓慢移动的原子位移有关，原子位移严重降低了其输运带的固有宽度。这里的一种手段来估计跳跃极化子带宽从塞贝克系数测量。半导体塞贝克系数的大小通常在室温附近相当大（大于86微伏/K）。然而，根据热力学第三定律，塞贝克系数必须在绝对零度为零。本文研究了跳跃极化子的Seebeck系数向低温区的转变。这种转变的温度和锐度取决于载流子的浓度和它们的输运带的宽度。这一特征提供了一种估计极化子输运带宽度的方法。由于极化子能带的本征展宽非常小，小于特征声子能量，无序半导体中极化子输运带的净宽度接近其跳跃载流子所经历的能量无序，即其无序能量。
2016-11-18 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci
Comparison of the canonical transformation and energy functional formalisms for ab initio calculations of self-localized polarons
在具有强电子-声子（e-ph）相互作用的材料中，载流子可以扭曲周围的晶格并被捕获，形成自定域（小）极化子。我们最近开发了一种基于正则变换的从头计算方法，以有效地计算小极化子的形成和能量[1]。最近的文献[2，3]中提出了一种基于Landau-Pekar能量泛函的不同方法。在这项工作中，我们详细分析和比较这两种方法。我们证明了当使用相同的极化子波函数时，两种形式中的小极化子能量是相同的。我们还表明，我们的正则变换形式主义可以预测极化子能带结构，并可以适当地处理零和有限温度晶格振动的影响，虽然目前使用固定的极化子波函数。相反，能量泛函方法可以计算极化子波函数，但正如我们在这里所示，它忽略了晶格振动，不能解决极化子自定位和热带变窄。总之，这项工作涉及两种不同的方法最近发展的第一性原理研究极化子，突出他们的优点和缺点，并讨论他们都在一个统一的形式主义。
2022-03-01 cond-mat.mtrl-sci
Optimal transition states for polaron hopping transport without supercells
Université catholique de Louvain（天主教鲁汶大学）；WEL Research Institute（WEL研究所）
研究极化子跳跃输运问题，基于变分极化子方程和弦方法构建无超胞框架，直接在倒易空间优化过渡态，应用于LiF和TiO₂揭示跳跃机制，计算的迁移率与实验相符，建立了第一性原理极化子跳跃动力学的可扩展途径。
2026-10-30 cond-mat.mtrl-sci
Calculating polaron mobility in halide perovskites
卤化铅钙钛矿半导体是柔软的极性材料。极化子形成的强驱动力（电介质电子-声子耦合）被光带有效质量平衡，导致强相互作用的大极化子。对流动性的第一原理预测将有助于理解基本的流动性限制。由于强相互作用，迁移率理论需要考虑极化子（而不是自由载流子）状态。在这种材料中，我们预计在室温下偏振光声子模式散射将占主导地位，因此限制流动性。我们通过变分求解费曼极化子模型和有限温度下的极化子自由能，计算了混合卤化物钙钛矿的极化子迁移率随温度的变化。该模型考虑了一个简化的有效质量带结构与特征响应频率的连续介质的相互作用。我们完全从电子结构计算的模型参数化。在甲基铵碘化铅中，我们预测在300 K时电子和空穴的迁移率分别为133和94 cm^2/V/s。这些都是在可接受的协议与单晶测量，表明本征极限的极化子载流子状态已经达到。讨论了热电子光激发态的抑制。除了迁移率，该模型还揭示了极化子的动态结构。这可用于解释电荷载流子状态的阻抗测量。我们提供的声子阻力质量重整化，散射时间常数。这些可以被用来作为大规模的设备模型和带结构相关的迁移率模拟的参数。
2017-10-19 cond-mat.mtrl-sci
Composite Polarons in Ferromagnetic Narrow-band Metallic Manganese Oxides
提出了一种新的机制来解释庞磁电阻效应及相关现象。在铁磁窄带锰氧化物中，运动的电子伴随着Jahn-Teller声子云和自旋波云可以形成复合极化子。本文研究了这种复合极化子的基态和有限温度性质。利用变分方法，证明了零温下系统的能量随着复合极化子的形成而降低，有限温度下复合极化子的能谱和有效质量被温度和磁场强重整化.结果表明，复合极化子对铁磁窄带金属锰氧化物的输运和热力学性质有重要贡献。
1998-06-01 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Optical Absorption Induced by Small Polaron Formation in Transition Metal Oxides -- The Case of Co$_3$O$_4$
已知小极化子（SP）存在于大多数重要的过渡金属氧化物（TMO）中;然而，小极化子形成的性质仍然是谜，并且对SP如何影响这些材料的固有电子结构和光学性质的基本理解在很大程度上缺乏。在这项工作中，我们采用第一性原理计算研究SP形成在Co $_{3}$ O $_{4}$，一个非常有前途的材料，为广泛的新兴能源应用，我们解决了相互矛盾的结果，已报告的电子结构的系统。我们确认，本征带隙的Co $_{3}$ O $_{4}$是1.6 eV，我们表明，形成的空穴小极化子显着影响的光吸收光谱，导致0.8 eV的过渡，经常被误解为定义的基本间隙的带边。此外，我们还讨论了如何利用单轴应变来探测SP态的Jahn-Teller畸变，进而影响它们的光学跃迁。除了Co $_{3}$ O $_{4}$，我们的研究提出了一个通用的路线图，建立第一性原理计算方法，可以同时实现SP状态，电子能带结构和光学跃迁的极化磁性氧化物的准确描述。
2019-09-18 cond-mat.mtrl-sci
Trust-Limited Machine-Learning-Accelerated Nudged Elastic Band Calculations for Small-Polaron Hopping in Rutile TiO2
Institute of Atomic Physics and Spectroscopy, University of Latvia（拉脱维亚大学原子物理与光谱学研究所）；CIC nanoGUNE BRTA（nanoGUNE研究中心）；Simune Atomistics（Simune原子模拟公司）
本研究开发了高斯过程辅助的NEB工作流，结合DFT+U方法计算金红石TiO2中小极化子跳跃，经DFT验证的96原子计算得到势垒约0.164 eV，324原子计算得到更低势垒，证明了该方法的可行性与可重复性。
2026-11-03 cond-mat.mtrl-sci
Hole polaron formation and migration in olivine phosphate materials
通过结合第一性原理计算和实验XPS测量，研究了潜在的锂离子电池正极材料LiMPO 4（M=Mn，Fe，Co，Ni）的电子结构，揭示了决定小孔极化子形成和迁移的潜在机制.我们表明，小孔极化子的形成取决于附近的价带最大值的电子结构的功能，计算上，这些功能取决于所选择的方法来处理的过渡金属d-衍生状态在这些系统中的相关性质。与实验结果的比较表明，混合泛函方法在正确再现XPS谱方面优于GGA+U。使用这种方法，我们发现LiNiPO 4不能支持小空穴极化子，但其他三种化合物可以。迁移势垒主要由价带顶部的状态的强或弱键合性质决定，导致LiMnPO 4的势垒比LiCoPO 4或LiFePO 4高得多。
2011-11-28 cond-mat.mtrl-sci
High-throughput analysis of Fröhlich-type polaron models
凝聚态物质的电子结构可以受到电子-声子相互作用的显著影响，导致重要的现象，如电阻，超导性或极化子的形成。这种相互作用在能带结构计算中经常被忽略，但会对带隙或光谱产生强烈影响。电子-声子能量修正的常用框架是艾伦-海涅-卡多纳理论和弗勒利希模型。虽然后者在许多极性材料的实验中表现出定性的一致性，但它的简单性对其在实际材料中的适用性带来了严格的限制。改进可以通过引入一个广义版本的模型，它认为各向异性和简并电子带，和多个声子分支。在这项工作中，我们在现有的声子和电子能带结构数据库中搜索超过一千种材料的趋势和异常值。我们使用我们的结果来确定的标准Frölich模型的适用性的限制，通过比较广义的版本，并通过测试其基本假设的大半径的极化波函数和相应的原子位移云。在我们扩展的材料中，大多数表现出大极化子行为以及微扰处理的有效性。对于价带，也有相当一部分材料不能应用微扰处理和/或自陷区的尺寸接近原子重复距离。我们发现了各种各样的行为，并采用更准确的，完全从头艾伦-海涅-卡多纳计算，以了解极端情况下，弗罗里希模型应该失败，异常大的零点重整化能量发生。
2022-07-01 cond-mat.mtrl-sci
Polarons in Carbon Nanotubes
我们使用从头算总能量计算来预测半导体碳纳米管（CNTs）中极化子的存在。我们发现，碳纳米管的带边能量线性变化和弹性能量增加的平方与径向和轴向扭曲，导致极化子的自发形成。使用连续介质模型参数化的从头计算，我们估计电子和空穴极化子的长度，能量和有效质量，并分析其复杂的依赖于碳纳米管的几何形状。极化子效应最近观察到的碳纳米管的机电行为的影响进行了讨论。
2001-02-20 cond-mat.mtrl-sci
Itinerant vibronic polarons: A Merrifield approach I. Low energy range calculations
本文将极化子变分能带理论中的Merrifield变分理论推广到由一个Einstein声子混合的两个电子带的框架。哈密顿量由局域能项、跳跃能项、振动能项和与电子-声子耦合成线性关系的带混合项组成。本征态是任一电子带中梅里菲尔德态的线性组合。数值求解变分方程，得到了基态的能量-动量关系。我们的变分方法产生Jahn-Teller极化子，如果电子带退化或伪Jahn-Teller极化子，如果他们几乎退化，这两个实体被视为可能的载体在金属氧化物歧管的高Tc超导铜酸盐和巨大的磁电阻展出锰。
2005-06-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Variational band theory of vibronic polarons in crystals. II. Extending Merrifield's Ansatz
Merrifield的变分不等式被推广到两个电子带由一个Einstein声子混合的情况。哈密顿量由在没有振动的情况下的局部和动力学（跳跃）能量、振动能量和在电子-声子耦合中线性的混合带非对角部分组成，所有这些都用第二量子化项表示。变分本征态是任一电子带的梅里菲尔德态的线性组合。我们推导出方程的声子傅立叶振幅和分数的贡献，无论是电子带。
2006-02-02 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Band Versus Polaron: Charge Transport in Antimony Chalcogenides
硫化锑（Sb 2S 3）和硒化物（Sb 2Se 3）是新兴的用于光伏应用的地球丰富吸收剂。太阳能电池的性能很大程度上取决于载流子传输特性，但这些在Sb 2 X 3中仍然知之甚少。在这里，我们报告的带状传输在Sb 2 X 3通过调查的电子晶格相互作用和载流子迁移率的理论极限，使用第一性原理密度泛函理论和玻尔兹曼输运计算。我们证明了Sb 2X 3中的输运是由具有中等Fröhlich耦合常数（~ 2）、大极化子半径（延伸到几个晶胞）和高载流子迁移率（电子和空穴的各向同性平均值> 10）的大极化子控制的。室温迁移率本质上受到极性声子模式散射的限制，并且在高度缺陷的样品中进一步降低。我们的研究证实了Sb 2X 3太阳能电池的性能不受本征自陷的限制。
2022-08-11 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Variational band theory of vibronic polarons in crystals. III. Numerical calculations
在前面的第二部分中，我们导出了声子傅里叶振幅和电子能带对试变分态的分数贡献的傅里叶振幅的变分方程。这些方程现在通过对总动量的每个值进行迭代来求解，以便获得基态的能量与动量的关系。另一个结果是在混合常数和电子跳跃能量的参数空间中映射出声子和带傅里叶振幅。
2006-02-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Direct observation of topological magnon polarons in a multiferroic material
本研究通过中子谱学在多铁材料Fe2Mo3O8中直接观测到磁振子极化子，发现其由Dzyaloshinskii-Moriya相互作用诱导的强磁振子-声子耦合形成，且带反转的极化子具有拓扑非平凡性，为拓扑态研究提供新途径。
2023-12-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Impurity Conduction and Magnetic Polarons in Antiferromagnetic Oxides
反铁磁体SrMnO（3）和CaMnO（3）的低温输运和磁化测量确定了一个杂质带，该杂质带由能量E与库仑势中束缚的电子分开。非常弱的电场足以将束缚电子激发到杂质带，使移动载流子浓度增加三个数量级以上。这些数据与理论预测的自陷磁极化子（MP）的形成相矛盾，而是意味着束缚MP只有在kT<<E时才变得稳定。
2007-02-26 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Polaron Absorption in a Perovskite Manganite La0.7Ca0.3MnO3
测量了La_（0.7）Ca_（0.3）MnO_3（LCMO）样品随温度变化的光电导谱。在非常低的温度下的金属状态下，它们清楚地显示出两种类型的吸收特征，即，一个尖锐的Drude峰和一个宽的中红外吸收带，这可以解释为一个大的晶格极化子的相干和非相干带。在LCMO中的这种基本激发被发现是在一个强耦合的制度，并与自旋自由度的相互作用。
1998-04-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Band structure engineered layered metals for low-loss plasmonics
等离子体目前面临的问题似乎不可避免的光学损失发生在金属组件，挑战基本上任何应用的实施。在这项工作中，我们表明，欧姆损失减少在某些层状金属，如过渡金属二硫属化物TaS $_2$，由于一个非常小的密度的状态散射在近红外源自其特殊的电子能带结构。基于这一观察，我们提出了一种新的能带结构工程范德华层状金属组成的六角过渡金属硫族化物卤化物层，大大抑制了本征损耗。利用第一性原理计算，我们表明，光学损耗的抑制导致薄膜波导和变换光学性能的改善。
2017-01-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Optical Studies of a Layered Manganite La_{1.2}Sr_{1.8}Mn_2O_7 : Polaron Correlation Effect
La_{1.2} Sr_{1.8} Mn_2O_7单晶劈裂ab面的电导率谱在中红外区显示出一个小的极化子吸收带。随着温度（T）降低到居里温度（T_C），小极化子带的中心频率向高频移动，产生类似于带隙的特征，在低于T_C时，小极化子带的中心频率向低频塌陷。有趣的是，随着T的降低，伸缩声子模在T_C以上变硬，在T_C以下变软。这些晶格和电子结构的同时变化表明，在T_C以上存在短程极化子关联，但随着磁有序化而消失。
2000-04-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Generation of plasmonic hot carriers from d-bands in metallic nanoparticles
我们提出了一种方法来掌握众所周知的挑战，在金属纳米粒子的等离子体激元诱导的热载流子速率的d-波段的计算的贡献。我们概括了广泛使用的球阱模型的纳米粒子波函数平坦的d-波段使用的包络函数技术。使用费米的黄金法则，我们计算的热载流子的产生率后，由于从d-带状态到一个sp-带状态或从一个sp-带状态到另一个sp-带状态的过渡的等离子体激元的衰变。我们将此理论应用于半径为20~nm的球形银纳米粒子，并研究了热载流子速率对d带能量的依赖关系。我们发现，对于半径小于2.5nm的纳米粒子，热载流子的产生主要是由sp带态到sp带态的跃迁引起的，而对于较大的纳米粒子，热载流子的产生主要是由d带态到sp带态的跃迁引起的.
2020-02-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Franck-Condon Factors as Spectral Probes of Polaron Structure
本文将Merrifield变分法应用于D维Holstein分子晶体模型，计算了一般晶体动量下极化子的非绝热能带能量和Franck-Condon因子。我们分析这些可观察到的属性，以提取相关的极化子自陷和潜在的实验签名的特征。这些结果与其他得到的全局-局部变分方法在1D构建一个极化子相图，包括所有程度的绝热性和所有的电子-声子耦合强度。这样构建的极化子相图包括由“小”极化子、“大”极化子和新定义的一类“紧凑”极化子占据的不相交区域，所有这些区域都被过渡结构占据的中间区域相互分离。
1999-06-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Tunable topological magnon-polaron states and anomalous Hall phenomena in two-dimensional ferromagnetic insulators
本研究针对二维铁磁绝缘体中的磁振子-极化子杂化态，通过磁场调控基态磁化方向实现其拓扑性质可调，可分离调控热霍尔与自旋能斯特信号，为凝聚态量子态调控提供新方向。
2023-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Band engineering of ternary metal nitride system Ti1-x ZrxN for plasmonic applications
化学成分是决定电子能带结构的主要因素，因此也影响包括氮化物和氧化物的等离子体陶瓷的光学性质。本文采用第一性原理密度泛函理论研究了TiN、ZrN及其中间合金Ti_（1-x）Zr_xN（x= 0，0.25，0.50，0.75和1）的光学和等离子体性质。我们证明了电子能带结构调谐（能带工程）的介电性能的影响，通过改变金属成分的浓度。我们的计算表明，体等离子体频率，带间跃迁的开始，体等离子体共振的宽度和交叉频率，可以灵活地调谐在可见光谱区通过改变量的Zr浓度在Ti 1-xZrxN合金系统。我们发现，低阈值带间能量的开始（~1.95 eV）导致高损失的富钛化合物比ZrN，这指向较低的损失。
2015-11-30 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph physics.optics
Plasmonic excitations in noble metals: The case of Ag
通过{ \it ab initio}计算和一个简单的模型描述了贵金属中等离子体激元激发和带间跃迁之间的微妙相互作用。能带结构效应，特别是激发类似$d$的能带的能量，决定了亚阈值等离子体激元模式的存在，该模式在Ag中表现为3.8 eV的尖锐共振。然而，在其他贵金属中没有观察到这种共振。在这里，这种不同的行为也进行了分析和解释。
1999-07-14 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Delocalized polaron and Burstein-Moss shift induced by Li in $α$-$\textrm{V}_{2}\textrm{O}_{5}$: DFT+DMFT study
本研究利用 DFT+DMFT 方法探究了 Li 掺杂 V$_2$O$_5$ 的电子性质，发现其准确预测了极化子机制与 Burstein-Moss 位移，证明该方法能真实描述强关联材料。
2023-11-27 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Emergent Fermi polarons in Dirac materials
Universität Heidelberg（海德堡大学）；University of Warsaw（华沙大学）；National University of Singapore（新加坡国立大学）；Max-Planck-Institut für Quantenoptik（马克斯·普朗克量子光学研究所）
研究狄拉克材料中量子杂质吸收光谱的能带结构效应，发现狄拉克费米极化子这种新准粒子，其对多种相互作用和掺杂情况都稳定，为探测狄拉克点提供新方法。
2026-07-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Intervalley Polaron in Atomically Thin Transition Metal Dichalcogenides
本文从理论上研究了过渡金属双硫族化物单分子膜中电子与短波长声子相互作用引起的谷间耦合。我们证明，这种谷间极化子耦合的结果在（i）的导带自旋分裂的重整化和（ii）的电子有效质量的增加。我们还计算了在外加磁场作用下的回旋能量重整化和朗道能级分裂。发现了谷间磁-声子共振现象。对于价带空穴，也预期有类似但弱得多的效应。这些结果可能有助于解决从头计算的电子有效质量的值之间的差异，从磁输运测量推导。
2019-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Polaron-Driven Spin Funneling through Rashba-Split Bands in Mixed-Phase Quasi-Two-Dimensional Ruddlesden-Popper Perovskites
Indian Institute of Technology Mandi（印度理工学院曼迪分校）
研究揭示了混合相准二维 Ruddlesden-Popper 钙钛矿中通过 Rashba 分裂带的自旋 funneling 机制，源于极化子的保护作用和高效自旋信息传输。
2025-12-07 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.optics
