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固态的相空间电子结构视角

A Phase Space Electronic Structure View of The Solid State

Nadine Bradbury, Linqing Peng, Joseph Subotnik

arXiv 2608.06260首次发表:更新:

发表机构

Princeton University(普林斯顿大学)

机构由 AI 辅助整理,请以论文原文为准。

AI 中文总结

本文提出固态相空间电子结构框架,证明Nafie等式在核波矢依赖下的推广,并展示从能带计算中提取电子-声子相互作用信息的方法。

AI 中文摘要

我们发展了固态的相空间电子结构视角,其中电子能带由核位置 $\mathbf{Q}$ 和核动量 $\mathbf{\Pi}$ 共同参数化(而非标准的仅由 $\mathbf{Q}$ 参数化)。在此相空间非玻恩-奥本海默电子结构背景下,我们证明了Nafie等式的核波矢($\mathbf{q}$)依赖版本,该等式将电子动量随核动量的变化 $\partial \langle\mathbf{p}\rangle/\partial \mathbf{\Pi}_q$ 与电子位置随核位置的变化 $\partial \langle\mathbf{r}\rangle/\partial \mathbf{Q}_q$ 联系起来。此外,我们展示了如何从简单的能带结构计算中提取电子-声子相互作用的信息,特别是核诱导的电子动量,而无需进行Berry曲率计算。

英文摘要

We develop a phase space electronic structure view of the solid state, where electronic bands are parameterized by both nuclear position $\mathbf{Q}$ and nuclear momentum $\mathbfΠ$ (rather than the standard practice of only $\mathbf{Q}$). Within this phase space, non-Born-Oppenheimer electronic structure context, we prove a nuclear wavevector ($\mathbf{q}$)-dependent version of Nafie's equality relating the change in electronic momentum as a function of nuclear momentum, $\partial \langle\mathbf{p}\rangle/\partial \mathbfΠ_q$, to the change in electronic position as a function of nuclear position, $\partial \langle\mathbf{r}\rangle/\partial \mathbf{Q}_q$. Furthermore, we show how information about electron-phonon interactions, specifically nuclear-induced electronic momentum, can be extracted from simple band structure calculations -- without Berry curvature calculations.

Comments18 pages, 2 figures, main text and SM

论文原文

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