Resonant and non-resonant PL and PLE spectra of CdSe/ZnSe and CdTe/ZnTe self-assembled quantum dots
利用微纳米尺度的共振激发光致发光（PL）和激发光致发光（PLE）研究了CdSe/ZnSe和CdTe/ZnTe自组装量子点（SAQD）的激子结构。在低于激光激发能的1 ~ 4个光学声子能量处观察到强共振增强的PL。最大的增强不仅是一个声子能量高于量子点的峰值能量分布，而是50 meV（对于CdSe点）或100 meV（对于CdTe）以上的峰值分布。我们解释这一不寻常的结果，从双共振与激发态到基态能量是相称的LO声子。这种情况似乎只发生在高能量子点上。
2003-09-17 cond-mat.mtrl-sci
Structural and magnetic properties of Fe/ZnSe(001) interfaces
我们利用第一性原理电子结构计算研究了Fe/ZnSe（001）界面的结构和磁性。计算涉及全几何优化已经进行了广泛的厚度范围内的Fe层（0.5单层至10单层）的顶部的ZnSe（001）衬底。Zn和Se终止的界面已经被探索。总能量的计算表明，硒偏析在表面，这是与最近的实验。对于Zn和Se终端，界面Fe磁矩高于体bcc Fe磁矩。我们还研究了在重构的ZnSe表面上添加Fe原子的效果，以探索半导体表面的重构在确定金属-半导体界面的性质中的作用。Fe破坏了Se二聚体键，形成了一个富Se（2 × 1）重建表面。最后，我们研究了Zn和Se原子在bcc Fe（001）衬底上的反向生长，以研究磁隧道结第二界面的性质。计算结果与理论和实验结果吻合较好。
2002-03-28 cond-mat.mtrl-sci
Spin Dependent Tunneling in FM|semiconductor|FM structures
在这里，我们表明，普通的能带结构代码可以用来理解在铁磁体和半导体之间的界面相干自旋注入的机制。这种方法允许筛选不同的材料组合，以获得高隧穿磁阻（TMR）的属性。我们用维也纳从头算模拟程序（VASP）计算了周期外延Fe（100）晶体中各个能带的波函数特征|GaAs（100）和Fe（100）|ZnSe（100）结构。结果表明，在费米能级附近，不同对称性的Fe波函数在GaAs和ZnSe中衰减不同。
2005-09-21 cond-mat.mtrl-sci
Pressure dependence of elastic and dynamical properties of zinc-blende ZnS and ZnSe from first principle calculation
采用密度泛函理论和密度泛函微扰理论研究了锌掺杂ZnS和ZnSe的弹性和动力学性质与压力的关系。计算得到的弹性常数和声子谱在0 ~ 15 GPa范围内与实验数据进行了比较。一般情况下，我们的计算值与实验数据高估，但与最近的其他理论值一致。与实验数据的差异是由于局域密度近似（LDA）的使用和温度的影响。为了与实验数据进行比较，本文计算并讨论了弹性常数的压力导数、动力学效应电荷的压力依赖性和模式Grüneisen参数在Γ处的变化。
2012-04-27 cond-mat.mtrl-sci
Spontaneous structural reconstructions and properties of ultrathin triangular ZnSe nanoplatelets
Lomonosov Moscow State University（莫斯科国立罗蒙诺索夫大学）
研究发现超薄三角形ZnSe纳米片具有新的六方二维结构，其能量低于已知结构，通过第一性原理计算揭示其电子、光学性质及表面吸附行为。
2026-04-01 cond-mat.mtrl-sci
Plasmon induced resonant effects on the optical properties of Ag-decorated ZnSe nanowires
在这项工作中，我们介绍了如何通过ZnSe纳米线侧壁上存在的银纳米颗粒来改变ZnSe纳米线的光学性质。特别是，我们表明，低温发光的ZnSe纳米线改变其形状，增强声子副本的杂质相关的重组和影响的上升和衰减时间的瞬态吸收漂白在室温下，前者的增加和后者的减少。相比之下，金纳米颗粒的沉积在ZnSe纳米线上不改变样品的光学性质。我们建议，这些实验观察的机制是通过Foerster相互作用的基础上，银纳米粒子的局部表面等离子体共振（LSPR）光谱重叠的吸收和发射的ZnSe，而金LSPR不通过能量转移。
2020-02-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Exciton spectroscopy of semiconductors by the method of optical harmonics generation
非线性光学现象广泛应用于半导体材料的研究。本文综述了利用光学二次和三次谐波产生方法在各种体半导体（GaAs，CdTe，ZnSe，ZnO，Cu $_2$ O，（Cd，Mn）Te，EuTe，EuSe）和低维异质结构ZnSe/BeTe中激子的实验和理论研究。特别注意的是外部电场和磁场的作用，修改激子状态和诱导新的机制的光学谐波的产生。谐波产生的斯塔克效应，自旋和轨道塞曼效应的基础上，和特定的外磁场中移动的激子的磁斯塔克效应的微观机制被认为是。这种方法使得有可能研究激子的性质，并获得新的信息，它们的能量和自旋结构时，激子的线性光学光谱研究是不可用的。作为这些研究的结果，获得了大量的信息，这使我们能够得出结论，建立一个新的研究领域-激子光谱的方法的光学谐波产生。
2018-04-02 cond-mat.mtrl-sci
Near-forward Raman selection rules of the phonon-polariton created by alloying in (Zn,Be)Se
采用近前向散射方法，研究了三模（1ZnSe，2BeSe）ZnBeSe系统中合金化产生的（ZnSe，BeSe）混合声子极化激元的喇曼选择规则，该系统具有显著的类S色散，覆盖了ZnSe和BeSe光谱范围之间的较大频隙.使用适当的激光线和Be含量，解决了远离布里渊区中心和布里渊区中心附近的加固制度的崩溃制度。我们发现，在这两个制度所考虑的声子极化激元，实际上是一个横模与混合的机械和电气字符，服从相同的名义拉曼选择规则，其纯机械的变体通常观察到的背散射几何形状。此外，在两个制度的声子极化激元拉曼线型的显着差异给出了一个提示，如何声子极化激元电场E的发展，而下降的S类色散向布里渊区中心。在加强制度E是大的，导致在两个BeSe模式之间的介导的振子强度的模间转移的顶部上的模内，这两个模式都表现出由于合金无序的精细结构。相反，在崩溃制度E仍然很弱，证明了模内转移的情况下。支持的讨论是由轮廓建模的多声子极化激元拉曼线型在其波矢的依赖性内的线性介电方法。
2016-03-03 cond-mat.mtrl-sci
Ab initio investigation of structural and magnetic properties of Fe|ZnSe(001)
我们利用自旋密度泛函理论、平面波展开和超软赝势研究了ZnSe（001）表面上生长的1、2、3和4层铁单层膜。由于两种材料之间的晶格失配非常小，因此界面的理想结构是合理的。然而，我们观察到这种理想化的配置戏剧性的偏差。最显著的变化出现在单分子层的情况下。在这里，终止的Zn层向上漂浮。铁层越厚，铁区域的弛豫越弱。然而，在Se-终止表面的情况下，结构在界面附近的半导体内部显著变化。垂直于表面的电子密度和磁化强度的分布对从理想结构到真实结构的变化非常敏感。
2004-01-21 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Third harmonic generation on exciton-polaritons in bulk semiconductors subject to a magnetic field
本文报道了在外加磁场作用下，锌掺杂半导体GaAs、CdTe和ZnSe中激子-极化激元共振的光学三次谐波（THG）的实验和理论研究，这是迄今为止尚未探索的课题。在这些晶体中，在电偶极近似下允许晶体THG，因此预期没有强磁场诱导的THG变化。因此，令人惊讶的是，我们在高达10 T的磁场中观察到GaAs中$1s$激子极化激元的THG强度急剧增强了50倍。相反，相应的增强是适度的CdTe和几乎可以忽略的ZnSe。为了解释这种强烈的变化，我们发展了一个微观理论，占激子-极化激元的光学谐波产生和分析的三倍频机制引起的磁场。计算结果表明，激子振子强度的增强是由磁场的增强所决定的，在所研究的磁场强度范围内，激子振子强度的增强对GaAs特别明显. CdTe和ZnSe的三次谐波强度的弱得多的增加是由相当大的激子结合能解释的，从而导致磁场对它们的振子强度的较弱的修改。
2018-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Near-forward Raman study of a phonon-polariton reinforcement regime in the Zn(Se,S) alloy
我们通过近前向拉曼散射研究了A1-xBxC锌合金在布里渊区中心Γ附近进入其纵向光学（LO-）区域时（A-C，B-C）混合声子极化激元的假定增强，正如线性介电响应的形式主义所预测的那样。解决这种问题的选择系统是ZnSe0.68S0.32，这是由于其折射率在可见光范围内的适度色散，这是使声子极化激元洞察力接近Γ的必要条件。实际上通过使用633.0 nm激光激发来访问LO-制度，通过在最终小散射角处的（Zn-Se，Zn-S）混合声子极化激元的强烈出现来证明。
2014-06-09 cond-mat.mtrl-sci
Bond-bending modes and stability of tetrahedral semiconductors under high pressure: a puzzle of AlN
用拉曼光谱研究了纤锌矿型AlN在高压下的晶格振动，直至20 GPa下的结构相变。我们已经证明，w-AlN的键弯曲E_2^1模在达到相变阈值时具有异常的正压力位移，而在许多四面体半导体中，键弯曲模在压缩时软化。这一发现与从头计算的结果不一致，从头计算给出了一个“正常”的负压位移。AlN的高动力学稳定性和低化学稳定性的结合打破了键弯曲模的模式Gruneisen参数与转变压力之间的相关性，这适用于CdS，InP，ZnO，ZnTe，ZnSe，ZnS，Ge，Si，GaP，GAN，SiC和BeO。
2003-01-05 cond-mat.mtrl-sci
Electron-Phonon Interaction in Embedded Semiconductor Nanostructures
研究了在连续介质弹性理论中，半导体纳米结构中声学声子的变化，包括应变引起的修正。采用{ \em ab initio}密度泛函理论计算有效弹性常数。计算了埋在GaAs势垒材料中的球形InAs量子点的电子-声子耦合。它的强度被证明是抑制相比，散装声子的假设。
2006-10-15 cond-mat.mtrl-sci
Two-phonon infrared processes in semiconductors
我们报告我们的详细计算的GaAs和GaP的红外光谱的第一原理，和类似的钻石型光谱，最近已经计算正在进行的努力。
2004-07-20 cond-mat.mtrl-sci
Electron-phonon interaction and longitudinal-transverse phonon splitting in doped semiconductors
本文发展基于最大局域化 Wannier 函数的方法，纳入自由载流子屏蔽，揭示掺杂削弱立方碳化硅 Fröhlich 耦合及纵–横声子劈裂并影响电子寿命。
2025-06-07 cond-mat.mtrl-sci
Symmetry Effects on Nonlocal Electron-Phonon Coupling in Organic Semiconductors
晶体有机半导体的电子和电学性质，如电子能带的色散和电荷载流子迁移率对温度的依赖性，受到与分子间晶格振动相关的非局域电子-声子相互作用的极大影响。在这里，我们提出了一个理论描述，强调这些属性不同的非局域电子-声子耦合机制的对称性的函数。实空间中的电子-声子耦合模式被认为对倒易空间中的相互作用有直接而显著的影响。我们的研究结果表明，在目前的交通模型中通常缺少的方面的重要性。重要的是，有机半导体的电子和电荷输运性质的充分描述需要模型考虑反对称和对称的贡献的非局域电子-声子耦合机制。
2012-06-04 cond-mat.mtrl-sci
Chasing the killer phonon mode for the rational design of low disorder, high mobility molecular semiconductors
分子振动对弱范德华键合有机半导体的电荷输运性质起着至关重要的作用。为了了解在一些研究最广泛的高迁移率分子半导体中，哪些特定的声子模式对电子-声子耦合和随后的热能量无序贡献最大，振动模式的最新量子力学模拟和随后的电子声子耦合常数与使用非弹性中子散射和太赫兹时间的低频振动实验测量相结合畴谱在这种方式中，长轴滑动运动被确定为一个杀手声子模式，这在某些分子中的贡献超过80%的总热无序。基于这一认识，提出了一种合理化不同材料之间迁移率趋势的方法，并为新的高迁移率分子半导体提供了重要的分子设计指导。
2019-09-12 cond-mat.mtrl-sci
Four-phonon scattering diminishes the optical phonon contribution and isotope effect to thermal conductivity of III-V semiconductors
最近的研究表明，四声子散射在确定固体的热导率方面通常是重要的。然而，这些研究一直集中在材料的热导率$κ$是占主导地位的声学声子，和四声子散射的影响，虽然显着的，仍然是一般小于三声子散射。在这项工作中，以AlSb为例，我们证明了四声子散射是更关键的三声子散射，因为它减少了光学声子的热输运，因此显着降低材料的热导率，其中光学分支具有长的三声子寿命。同时，我们的计算表明，四声子散射可以在削弱$κ$的同位素效应方面发挥极其重要的作用。具体地说，四声子散射减少了70 $\%$和50 $\%$，分别同位素纯和自然发生的AlSb的室温$κ$。同位素纯的和天然存在的c-GaN的还原分别为约34 $\%$和27 $\%$。对于同位素纯的w-GaN，室温下的还原约为13 $\%$，400 K下的还原约为25 $\%$。这些结果为实验工作者在III-V族化合物中实现高热导率以应用于半导体工业提供了重要的指导。
2019-08-15 cond-mat.mtrl-sci
A General Charge Transport Picture for Organic Semiconductors with Nonlocal Electron-Phonon Couplings
有机半导体中的非定域电子-声子耦合是引起分子间转移积分涨落的重要原因。几个不可调和的方案共存的非局域电子-声子耦合的描述，如声子辅助输运，瞬态本地化，带状输运。通过对Holstein-Peierls模型中载流子迁移率的矩阵乘积态近似精确数值研究，我们确定了声子辅助输运、瞬态局域化和类带区随转移积分的变化（$V$）和非局域电子-声子耦合（$ΔV$），并从载流子迁移率、平均自由程、光学电导率和单粒子谱函数等方面分析了它们不同的输运行为。我们还确定了一个“中间政权”，其中没有既定的图片适用，一般认为跳跃政权被发现是在一个非常有限的结束，在拟议的政权范例。
2021-06-24 cond-mat.mtrl-sci
Electron-phonon interaction and phonons in 2d doped semiconductors
该研究基于线性响应介电矩阵与第一性原理方法，建立二维掺杂半导体中屏蔽修正的声子及电子-声子相互作用理论，并以歧化石墨烯验证掺杂对长程耦合的显著抑制。
2025-06-07 cond-mat.mtrl-sci
Topological surface phonons modulate thermal transport in semiconductor thin films
School of Physical Sciences, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学物理学院）；Suzhou Institute for Advanced Research, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学苏州高等研究院）；School of Biomedical Engineering, Division of Life Sciences and Medicine, University of Science and Technology of China（中国科学技术大学生命科学与医学部生物医学工程学院）
本研究通过结合第一性原理机器学习势能与声子玻尔兹曼输运方程和分子动力学模拟，系统研究了拓扑表面声子在半导体薄膜（Si、4H-SiC和c-BN）平面热输运中的作用，发现其对热导率的贡献可达30%以上，并展示了温度和双轴应变可有效调控该贡献。
2026-06-04 cond-mat.mtrl-sci
Electron-phonon-averaged approximation for first-principles computations of electron relaxation times and transport properties in semiconductor materials
我们提出了一个简单而有效的近似的电子-声子散射率适合于高通量筛选候选材料的热电器件，基于电子输运。应用该方法计算了半Heusler化合物的电子输运系数，结果与实验数据相符。通过直接计算的电气和电子部分的热导率，我们发现偏离Wiedemann-Franz定律在这些化合物在高温和低载流子浓度。
2015-11-27 cond-mat.mtrl-sci
Towards predictive many-body calculations of phonon-limited carrier mobilities in semiconductors
本文在玻尔兹曼输运方程的框架内，探讨了半导体中载流子迁移率的{ \it ab initio}计算的精度极限。通过专注于硅的范例的情况下，我们表明，完全预测计算的电子和空穴迁移率需要多体准粒子校正能带结构和电子-声子矩阵元素，列入自旋轨道耦合，和一个非常精细的采样动量空间中的非弹性散射过程。通过考虑所有这些因素，我们得到了很好的协议与实验，我们确定的带有效质量作为最关键的参数，以实现预测的准确性。我们的发现为未来载流子迁移率的计算制定了蓝图，并为通过设计来工程半导体中的输运特性铺平了道路。
2018-03-14 cond-mat.mtrl-sci
Breakdown of Herring's processes in cubic semiconductors for sub-terahertz longitudinal acoustic phonons
在目前的工作中，我们解释了GaAs中的纵向声学声子的衰减作为声子能量$ω$的函数在亚太赫兹域的异常行为。这些沿[100]方向的衰减在低温下在0.6和1 GHz之间显示出平台。我们发现我们中的一些人进行的测量与三阶非谐波过程的新\textit{ab initio}计算之间存在良好的一致性。高原的形成解释了不同的声子-声子散射过程之间的竞争，海岭的机制，在低频占主导地位，饱和和消失。高原被示出由声子的最终状态相空间在给定的温度下可用。我们预测，散射机制的变化也应该出现在硅的衰减约1.2-1.7太赫兹，并认为衰减平台是立方半导体的一般特征。
2018-11-29 cond-mat.mtrl-sci
Dispersion of confined optical phonons in semiconductor nanowires in the framework of acontinuum approach
在几年前发展起来的理论的基础上，讨论了Ge（Si）原型半导体纳米线的受限光学声子。在目前的工作中，这一理论适用于非极性材料，并推广到声子色散定律涉及波矢中的线性和二次项的情况。治疗被认为是沿着连续介质模型的线路，并导致耦合微分方程描述混合性质的振荡系统。将纳米线模型化为无限长圆柱体，得到了基本方程的解，从而得到了长波长光学声子的描述，这与实验数据和原子模型的计算结果更加吻合。所提出的理论应用于计算的光学声子在Ge纳米线。我们得到了各种光学声子模的色散曲线。在形变势近似下，我们还对模式进行了归一化，并讨论了电子-声子相互作用。
2006-02-16 cond-mat.mtrl-sci
Phonon-induced topological insulating phases in group IV-VI semiconductors
用第一性原理方法研究了动态晶格形变下Ⅳ-Ⅵ族化合物中拓扑绝缘相的发展。不同于静态的拓扑相在平衡条件下，我们表明，非平凡的拓扑相诱导的化合物的动态晶格变形选择性声子模式。时间反转极化的计算表明，Z2不变量的化合物被翻转的选择性声子模式的原子位移和化合物的动态晶格变形后表现出振荡的拓扑相位。我们的结果表明，在固体中的元激发可以触发拓扑相平凡带绝缘体。
2013-08-02 cond-mat.mtrl-sci
Single-channel or multi-channel thermal transport? Effect of higher-order anharmonic corrections on the predicted phonon thermal transport properties of semiconductors
通过考虑高阶四声子散射、声子重整化和多通道热输运，研究了8种三元金属间化合物半导体的声子热输运性质.常用的最低阶理论，只考虑三声子散射，没有声子重整化，彻底失败的考虑材料和低估的热导率高达2倍。三种化合物的热导率降低，五种化合物的热导率增加，由于四声子散射和声子硬化对预测的热导率的对比作用的高阶修正的应用。使用高阶理论，在300 K的温度下，BiCsK 2和其他三种化合物（SbCsK 2，SbRbNa 2和SbRbK 2）的最低热导率为0.31 W/m-K，通过颗粒状声子输运通道具有低于0.5 W/m-K的热导率。在所有这些超低热导率化合物中，来自波状相干输运通道的贡献低于0.05W/m-K。高阶理论是正确描述热输运物理的必要条件，而低阶理论则将热输运错误地描述为多通道输运。
2022-02-26 cond-mat.mtrl-sci
Electron Drag Effect on Thermal Conductivity in Two-dimensional Semiconductors
本文利用ab initio模拟研究二维半导体中的电子拖曳效应，发现室温下该效应可显著提高热导率，而在三维半导体中影响可忽略，并揭示了其维度差异的物理机制。
2024-05-03 cond-mat.mtrl-sci
Phonon-mediated renormalization of exciton energies and absorption spectra in polar semiconductors
本研究基于第一性原理求解Bethe-Salpeter方程，揭示了极性半导体中由长程Fröhlich耦合主导的声子振动屏蔽对激子能量和吸收光谱的重整化作用，推进了对固体激子-声子耦合的基础理解。
2024-09-23 cond-mat.mtrl-sci
Defect Phonon Renormalization during Nonradiative Multiphonon Transitions in Semiconductors
针对等模近似在缺陷载流子俘获速率计算中忽略声子重整化的问题，本文引入 Duschinsky 矩阵和非对角电子-声子耦合贡献，使 GaN 中 $\ ext{C}_\ ext{N}$ 缺陷的计算结果与实验相符。
2025-01-08 cond-mat.mtrl-sci
Semiconductor Electron-Phonon Equations: a Rung Above Boltzmann in the Many-Body Ladder
本文从电子-声子从头算多体理论推导耦合运动方程 SEPE，以镜像 GKBA 保证平衡稳定性，并统一描述相干与非相干过程。
2023-11-07 cond-mat.mtrl-sci
Phonon-limited Mobility of 2D Semiconductors: Quadrupole Scattering and Free-carrier Screening
二维（2D）半导体在下一代电子学和光电子学中表现出巨大的潜力。这些应用的一个重要性质是声子限制的载流子迁移率。从第一性原理计算迁移率的常用方法依赖于电子-声子耦合（EPC）矩阵的插值。然而，它忽略了由声子产生的动力学四极子的散射，限制了它的准确性。在这里，我们提出了一个第一原理的方法，将四极散射，这导致在一个更好的插值质量，从而更准确的流动性，例如单层二硫化钼和硒化铟。该方法还允许自然地并入自由载流子的效应，使我们能够有效地计算屏蔽的EPC，从而计算杂质半导体的迁移率。特别是，我们发现，由于更强的长程散射在本征InSe的电子迁移率是更敏感的载流子浓度比MoS 2。随着电子浓度的增加，InSe的迁移率可以达到本征值的4倍，然后由于较重的电子态的参与而降低。我们的工作为计算本征和掺杂二维材料中的声子限制迁移率提供了准确有效的方法，并提高了对其输运机制的基本理解。
2022-06-30 cond-mat.mtrl-sci
Phonon scattering limited mobility in the representative cubic perovskite semiconductors SrGeO$_3$, BaSnO$_3$ and SrTiO$_3$
立方钙钛矿氧化物是新兴的高迁移率透明导电氧化物（TCO），但是直到亚稳立方SrGeO $_3$的发现才知道Ge基TCO。采用高压助熔剂法成功地合成了立方SrGeO $_3$钙钛矿的$0.5 \times 0.4 \times 0.2$ -mm $^3$大单晶。声子谱由红外光学反射率和拉曼散射分析确定，以评估由光学声子散射支配的电子输运。计算的室温迁移率的顺序为$3.9 \times 10^2$ cm $^2$ V $^{-1}$ s $^{-1}$，确定立方SrGeO $_3$作为最有前途的TCO之一。采用经典声子理论和实验-理论相结合的方法，基于光学活性声子的极化强度和本征频率，对立方钙钛矿半导体SrGeO $_3$，BaSnO $_3$，SrTiO $_3$的本征电子迁移率进行了全面的分析.
2020-03-25 cond-mat.mtrl-sci
Optical phonons of SnSe(1-x)Sx layered semiconductor alloys
通过使用偏振拉曼光谱与六个不同的激发波长（784.8，632.8，532，514.5，488，和441.6 nm）的光学声子在层状半导体合金SnSe 1-xSx的演变研究作为一个功能的组合物。的声子模式的偏振依赖性进行了比较与透射电子衍射测量，以确定样品的晶体取向。一些拉曼模式显示出显着的变化，其偏振行为取决于激发波长。确定了SnSe_（1-x）S_x（0<=x<=1）的Ag_2模的最大强度方向不依赖于激发波长，而对应于扶手椅方向。另外还发现，合金中Ag 1，Ag 2和B3 g 1的低频拉曼模式表现出典型的光学声子单模行为，而B3 g 2，Ag 3和Ag 4的高频拉曼模式表现出双模行为。
2020-07-18 cond-mat.mtrl-sci
The relaxation of thermal and high-frequency transverse phonons in the semiconductor cubic crystals
本文考虑了半导体立方晶体中朗道-鲁默机制的横向热声子和高频声子的弛豫。使用这些弹性模量的已知值，确定横向声子弛豫速率的朗道-鲁默机制的参数已被评估的晶体考虑。结果表明，热和高频声子的波矢的弛豫速率的依赖性强烈不同于经典的朗道-鲁默关系，无论是在各向同性介质中，并在立方晶体研究。与各向同性介质相反，对于[100]方向的Ge、Si、InSb和GaSb晶体，这种依赖性具有两个极大值的基本非单调特性，其中第二个极大值在高频声子的范围内。[100]方向的这种异常对于InSb和GaSb晶体最为明显。弛豫速率的特征被发现是由于非简谐散射的概率的角度依赖性和弹性性质的各向异性。
2004-11-16 cond-mat.mtrl-sci
Intrinsic coherent acoustic phonons in indirect band gap semiconductors Si and GaP
本文报道了在没有金属声子换能器结构的情况下，在（001）取向的体硅和GaP中相干声学声子的本征光产生和检测。由3.1 eV激光脉冲的光激发在两个半导体中的$\sim$ 100 nm穿透深度内产生法向应变脉冲。随后的传播到散装的应变脉冲检测与延迟的光学探头作为一个周期性的调制的光学反射率。我们的理论模型定量地解释了产生的声脉冲通过变形势的电子-声子耦合和检测的空间和时间依赖的光弹效应的两个半导体。与我们的理论模型的比较表明，实验应变脉冲有有限的建立时间为1.2和0.4 ps的GaP和Si，这是可比的光激发电子转移到最低的X谷通过谷间散射所需的时间。从我们的实验中，与GaP的声脉冲产生相关的变形势耦合估计是Si的两倍强，与以前的理论预测一致。
2017-07-28 cond-mat.mtrl-sci
Electron-Phonon Coupling and Thermal Conductance at a Metal-Semiconductor Interface: First-principles Analysis
金属-半导体界面的热传导机制和电子-声子耦合对热导的贡献在现有文献中尚不清楚。我们报告从头计算模拟的技术上重要的钛硅化物（金属）-硅（半导体）接口，以估计肖特基势垒高度（SBH），和强度的电子-声子和声子-声子热传递的界面。在密度泛函理论（DFT）框架下，采用第一性原理计算，计算了具有C49结构的TiSi $_2$和TiSi $_2$ -Si界面的电子和声子色散关系.这些被用来估计电子-声子线宽和相关的量化耦合的Eliashberg函数。我们表明，电子与界面声子模式的耦合强度是相同的数量级的电子耦合到声子模式的块状金属，其贡献的电子-声子界面电导是可比的谐波声子-声子电导的界面。
2015-03-17 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Theory of Thermal Relaxation of Electrons in Semiconductors
我们计算的瞬态动力学的声子接触高能量的“热”载流子在12极性和非极性半导体，使用第一性原理玻尔兹曼输运框架。对于大多数材料，我们发现，在电子温度的衰减偏离显着从一个单指数模型的时间范围从1 ps到15 ps后的电子激发，伴随着非热振动模式的出现的现象。我们证明，这些效应是由于声子子系统内的缓慢热化造成的，这是由这些材料中电子-声子和声子-声子相互作用的时间尺度的巨大不均匀性引起的。我们提出了一个广义的2-温度模型占声子热化作为限制步骤的电子-声子热化，它捕捉到了半导体中的热电子和空穴的全部热弛豫。我们的研究结果的一个直接后果是，对于半导体，关于电子-声子和声子-声子耦合的光谱分布的信息可以从电子温度的多指数行为中提取。
2017-09-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High-temperature Phonon Coherence and Tunneling Effect in Semiconductor Superlattices
本研究在InAs/AlAs超晶格中于高达500K的温度下实验观测到稳定的声子相干性与隧穿效应，结合第一性原理计算揭示声子波粒二象性，为极端尺度热声子工程及半导体器件应用提供新路径。
2024-12-11 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Pressure-induced phonon-freezing in the ZnBeSe alloy: a study via the percolation mesoscope
我们利用锌合金的1-键-> 2-声子渗流双峰作为介观镜，对它们在压力下的声子行为进行了不寻常的观察。我们专注于（Zn，Be）Se和拉曼散射表明，原来的Be-Se双峰在环境压力下，拉伸-弯曲型，变成一个纯弯曲的单线态在高压ZnSe类岩盐相的方法，一个不自然的Be-Se键。的Be-Se拉伸模式的冻结范围内的渗流模型（介观尺度），从头计算的支持（微观尺度）进行了讨论。
2009-10-28 cond-mat.dis-nn cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Spectral analysis on a phonon spectral function of a solid-state plasma in a doped semiconductor
本文分析了在杂质半导体中形成的固态等离子体的声子谱函数。声子传播子的实部和虚部进行评估，包括载波屏蔽效应内的随机相位近似，和有限温度下的声子谱函数的光谱行为进行检查的等离子体-声子耦合模式和准粒子激发模式的等离子体。结果被应用到的情况下，导电电子在纤锌矿GAN考虑载流子-声子耦合通道通过极性光学声子。我们发现，等离子体振子LO声子耦合（“上”和“下”）模式的色散关系和通过单准粒子激发的附加模式的字符是严重相关的非局域和动态行为的能量移动和碰撞加宽的等离子体的缀饰声子传播。
2014-10-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Electron-Phonon Coupling in Wurtzite Semiconductors: Intervalley Scattering Selection Rules for Hexagonal GaN
提出了纤锌矿结构GAN中电子-声子散射的选择规则。结果得到的最低导带（$Γ$ -valley）和第二导带（$U$ -valley）之间的带间散射。这些选择规则是基于GAN中晶体振动的原始群论分析得出的，其中包括所有声子模式的详细相容性关系。
2013-09-30 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Comparative Study of Semiconductors for Terahertz Generation by Nonlinear Optical Process: An Overview
本研究探讨了不同类型的半导体晶体，包括评估几个物理特性和相关参数，包括折射率，多光子吸收系数，电光系数，非线性系数，相位倾斜角和优值，并绘制它们进行比较，以寻找可能成为太赫兹（THz）替代有效源的选项由于对高效能源的需求日益增加，对锌系半导体晶体（ZnTe、ZnSe、GaP、GaAs和CdTe）以及新引入的元素半导体（硒和碲）进行了研究。在本研究中，我们的目的是结合文献回顾，收集有关这里介绍的半导体材料的光学性质以及理论计算的散射数据。一些缺失的数据，这是从以前的研究或文献中无法获得的，将在这里计算和建模的基础上的介电函数和上述半导体的固有特性。研究发现，在较高的泵浦波长下，硒晶体将成为最有前途的太赫兹产生源，因为它的性能与本研究中评估的其他材料相比。这些新推出的具有不同泵浦条件的半导体可以导致对前所未有的效率的乐观看法。
2023-03-09 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Phonon screening of excitons in atomically thin semiconductors
本研究通过第一性原理GW-BSE计算揭示了声子屏蔽对原子级薄半导体光学激发的显著影响，并发现通过结构工程可调控屏蔽程度，为结构、声子与激子相互作用提供了新见解。
2024-08-01 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Phonon Screening of Excitons in Semiconductors: Halide Perovskites and Beyond
从头算Bethe-Salpeter方程（BSE）方法是研究材料中激子的一种既定方法，通常在仅捕获电子静态屏蔽的限制下求解。在这里，我们推广这个框架，也包括动力学屏蔽声子在最低阶的电子-声子相互作用。我们将这种广义BSE方法应用于一系列无机卤化铅钙钛矿CsPbX 3，其中X = Cl，Br和I。我们发现，包括屏蔽声子显着降低了计算的激子结合能这些系统。通过推导一个简单的表达式声子屏蔽效应，我们揭示了一般的趋势，声子屏蔽效应的重要性，在半导体和绝缘体，基于类氢激子模型。我们证明，在各向同性材料中的声子屏蔽校正的幅度可以可靠地预测使用四种材料的具体参数：约化的有效质量，静态和光学介电常数，和最强耦合的LO声子模式的声子频率。这个框架有助于阐明声子屏蔽的重要性及其与半导体中激子性质的关系。
2021-06-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Coupled electron-phonon hydrodynamics in two-dimensional semiconductors
本文研究二维半导体中电子-声子强相互作用下的动量循环，揭示电子与声子可形成耦合流体动力学输运机制，从而在强相互作用条件下实现低耗散电荷输运，修正了传统认知。
2024-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Coupled transport of phonons and carriers in semiconductors: A case study of n-doped GaAs
我们提出了一个通用的耦合电子-声子玻尔兹曼输运方程（BTEs）计划，旨在捕捉两个相互作用系统的相互阻力。将基于密度泛函理论的非简谐声子-声子相互作用的第一性原理计算与电子-声子相互作用的物理模型相结合，应用我们的耦合BTE方法计算了n掺杂砷化镓的热导率、迁移率、Seebeck系数和Peltier系数.测量的低温增强塞贝克系数被捕获使用的解决方案的完全耦合的电子-声子BTE，而未耦合的电子BTE未能做到这一点。这项工作深入了解了半导体中电荷和热传输的基本性质，并推进了预测性从头计算方法。我们讨论了我们工作的可能扩展。
2020-02-18 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Generation of coherent acoustic phonons in piezoelectric semiconductor heterostructures
本文综述了压电半导体多量子阱中相干声学声子产生的一些实验和理论方面的内容。为了模拟更先进、更复杂的纳米声学器件，提出了一种宏观连续介质理论，用于研究压电半导体异质结构中相干声学声子的产生和传播。宏观方法适用于相干区，并可以很容易地用来研究基于压电半导体异质结构的相干声器件。对于每一个声子模，相应的相干声场服从加载弦方程。驱动力的贡献来自压电和变形势耦合。我们应用该理论模拟了（0001）取向InGaN/GAN多量子阱中相干纵声声子的产生。数值计算结果与实验结果吻合较好。利用宏观理论，我们还研究了纤锌矿多量子阱中晶体取向对相干声学声子产生的影响。结果发现，相干横向声学声子占主导地位的产生一定的取向角。
2006-05-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Wannier interpolation of the electron-phonon matrix elements in polar semiconductors: Polar-optical coupling in GaAs
本文将电子-声子矩阵元的Wannier插值推广到极性半导体中的偏振光耦合情形。我们验证我们的方法发展对实验，通过计算的电子带的宽度，由于电子-声子散射GaAs，原型极性半导体。计算的宽度，然后用来估计在GaAs中的临界点处的激子的加宽和热电子的电子-声子弛豫时间。我们的研究结果与现有的实验数据吻合得很好。最后，我们表明，虽然Fröhlich相互作用是主要的散射过程的电子/空穴接近谷最小值，在协议与低场传输结果，在较高的能量，谷间散射占主导地位的热电子或空穴的弛豫动力学。极化光耦合的插值能力为半导体和热电材料的光吸收和输运性质的计算开辟了新的前景。
2015-08-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Plasmon-Phonon Hybridization in Doped Semiconductors from First Principles
本研究针对掺杂半导体中等离激元与声子的非绝热杂化及相互屏蔽的第一性原理研究空白，通过将戴森方程转化为等效阻尼振子的频率无关动力学矩阵实现计算，结果与拉曼数据吻合，为相关光谱实验提供理论参考。
2024-09-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Direct probing of phonon mode specific electron-phonon scatterings in two-dimensional semiconductor transition metal dichalcogenides: Symmetry and Berry phase
固体系统中的电子-声子散射是决定诸如载流子迁移率和热导率等许多关键物理量的关键过程。在这里，我们报告的声子模式特定的电子-声子散射的直接探测在层状半导体过渡金属dichalcogenides WSe 2，MoSe 2，WS 2，和MoS 2通过非弹性电子隧穿光谱测量，量子输运模拟和密度泛函计算。我们的实验和理论特征动量守恒的单和双声子电子-声子散射涉及多达8个单独的声子模式在单层和双层膜，其中横向，纵向声学和光学，弯曲光学声子量子电荷流中发挥重要作用。此外，我们观察到，双声子非弹性电子隧穿过程，这被证实是通用的在所有四个半导体层，由层数依赖的对称性，量子干涉，和几何Berry相位。
2022-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Semiconductor nanofilms as thermal phonon polarizers: competing effects of scattering selection rules and boundary mode conversion
Indian Institute of Science（印度科学研究所）
研究声子散射选择规则对纳米半导体薄膜热流的调制，通过第一性原理计算揭示其与边界模式转换的竞争，驱动低温下模式极化热电流，可实现纳米薄膜声子耦合的对称选择性工程。
2026-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charge carrier coupling to the soft phonon mode in a ferroelectric semiconductor
许多结晶固体具有强非谐软声子模式，其特征在于随着温度接近与对称性破缺相变相关的临界点，频率逐渐减小。虽然电子-软声子耦合可以为铁电体中的电荷载流子引入独特的散射通道，但最近对非铁电卤化铅钙钛矿的研究也表明了在载流子屏蔽中与软模式相似的非谐声子的中心作用。在这里，我们应用相干声子谱直接研究电子耦合到软横光学（TO）声子模式在铁电半导体SbSI。光生载流子在SbSI被发现是非常长的寿命，并与瞬态电光效应，可以解释由载流子和热刺激的软声子激发之间的相互作用。这些结果提供了强有力的证据的作用，电子-软声子耦合的有效屏蔽的载流子，并在减少电荷复合率，光电子学的理想性能。
2022-05-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Coherent Control of Acoustic Phonons in hybrid Metal-Semiconductor System
我们证明了修改的相干区折叠纵向声学声子（ZFLAPs）振荡的InGaN/GAN多量子阱中的金属纳米粒子（Au和Ag）通过自组装的倒六角形坑的列入。由于金属纳米粒子的静电荷效应，在光致发光光谱中观察到蓝移和红移。ZFLAPs振荡的周期性的变化被证明是由于插入在材料系统中的金属纳米颗粒。
2011-11-07 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
