We recently developed an approach for calculation of the electron-phonon (electron-ion in a more general case) coupling in materials based on tight-binding molecular dynamics simulations. In the present work we utilize this approach to study partial contributions of inter- and intraband electron scattering events into total electron-phonon coupling in Al, Au, Cu elemental metals and in AlCu alloy. We demonstrate that the interband scattering plays an important role in electron-ion energy exchange process in Al and AlCu, whereas intraband $d-d$ transitions are dominant in Au and Cu. Moreover, inter- and intraband transitions exhibit qualitatively different dependencies on the electron temperature. Our findings should be taken into account for interpretation of experimental results on electron-phonon coupling parameter.
Generalized Elliott-Yafet spin-relaxation time for arbitrary spin mixing
我们扩展了我们最近的自旋弛豫时间的结果,由于在具有自旋混合的简并带中的声学电子-声子散射[New J. Phys. 18,023012(2015)],以包括与光学声子的相互作用,并给出了体GaAs的重空穴(HH)带中带内空穴-声子散射的自旋弛豫时间的数值评估。将我们计算的自旋弛豫时间与传统的Elliott-Yafet结果进行定量比较表明,后者低估了自旋弛豫时间,因为它没有正确描述电子-声子相互作用如何改变单粒子态的(矢量)自旋期望值。我们表明,传统的Elliott-Yafet自旋弛豫时间是我们的结果弱自旋混合的一个特殊情况。
Size and temperature dependent intraband optical studies of heavily n-doped PbS quantum dot solids
通过重掺杂,胶体量子点(CQD)中带内跃迁的稳态访问允许在带隙以下的能量处利用电磁波谱。CQD带内光电子学为廉价的中长波长红外光电探测器和发光器件开辟了一条新的道路,这些器件目前主要采用外延材料。作为一个新的实验研究领域,对量子点带内跃迁的基本性质的深入研究还很缺乏。本文研究了重掺杂PbS量子点(QD)薄膜的带内跃迁随尺寸和温度的变化。我们测量的带内跃迁的吸收系数是在$10^4$ cm $^{-1}$的顺序,这是可比的带间吸收系数的值。此外,我们确定的带内跃迁的振子强度的大小依赖性。我们证明了带内能量与温度的负相关性,相反的带间跃迁的正相关性。
Ab initio calculation of electron-phonon linewidths and molecular dynamics with electronic friction at metal surfaces with numeric atom-centered orbitals
分子在金属表面的运动受到非绝热效应和电子-声子耦合的影响。随后的能量耗散和动力学转向效应不能用经典的分子动力学模拟来捕捉,但可以用基于密度泛函理论的电子摩擦方法和线性响应计算的分子动力学来描述。在这里,我们提出了一个电子结构代码FHI-aims的基础上的全电子数值原子轨道描述的电子-声子响应的实现。在提供了底层近似和数值考虑的细节之后,我们提出了与以前的实现相比新代码的显着可扩展性和性能改进[Phys. Rev. B 94,115432(2016)]。我们比较收敛行为和我们的模拟结果的示例性系统,如CO上Cu(100),H $_2$吸附Cu(111),和CO上Ru(0001)对现有的平面波实现。我们发现,我们的全电子计算表现出更快,更单调的收敛行为比传统的平面波为基础的电子-声子计算。我们的研究结果表明,许多文献中的电子-声子线宽计算可能是欠收敛的。最后,我们展示了新的代码的能力,通过研究的贡献带间和带内激发的非周期运动的振动线宽加宽以前不可行的大周期表面模型。
Full ab initio band structure analysis of interband and intraband contributions for third harmonic generation coefficient of bulk silicon: implementation and application of the sum-over-states
Spin-dependent anisotropic electron-phonon coupling in KTaO$_3$
University of Geneva(日内瓦大学);University of Modena and Reggio Emilia(摩德纳和雷焦艾米利亚大学);SPIN-CNR Institute for Superconducting and other Innovative Materials and Devices(超导及其他创新材料器件研究所(SPIN-CNR));ISC-CNR Institute for Complex Systems(复杂系统研究所(ISC-CNR));Sapienza University of Rome(罗马智慧大学);Donostia International Physics Center(圣塞巴斯蒂安国际物理中心)