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激子派尔斯机制与碳纳米管中的普适多体能隙
摘要： "金属"碳纳米管在与屏蔽环境隔离时表现出准粒子能隙。该能隙形成机制预计源于电子效应，但其具体本质尚存争议。本工作表明，杂化密度泛函理论预测了一组激子不稳定性，能够产生与实验观测相符的能隙尺寸。这些激子不稳定性与振动模式耦合，特别是与石墨烯的(δ-E2g)和(K-A1)Kohn反常相关的模式耦合，从而引发具有强电子-声子耦合的派尔斯晶格畸变。在较大管径中，纵向光学声子模式转变为完全保持对称性的纯电子二聚化（锯齿型和手性管中），但在扶手椅型管中会破坏对称性。所得能隙具有普适性（即与手性无关），且随管半径呈1/R比例关系。
关键词： 激子佩尔斯机制、电子-声子耦合、多体能隙、碳纳米管、杂化密度泛函理论
更新于2025-09-11 14:15:04
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GaAs/AlAs超晶格中点缺陷的第一性原理研究：相稳定性及其对能带结构和载流子迁移率的影响
摘要： 先进的半导体超晶格在未来航空航天、高能物理、引力波探测、天文及核相关等关键高科技领域具有重要应用价值。在强辐射等极端环境下，这类半导体超晶格易产生多种缺陷并最终导致器件失效。然而对于GaAs/AlAs超晶格而言，点缺陷的相稳定性及其对器件性能的影响至今尚未明确。当前计算表明：在GaAs/AlAs超晶格中，反位缺陷的能量形成势垒低于空位和间隙缺陷；AsX（X=Al或Ga）与XAs缺陷总会引发超晶格金属化，而GaAl和AlGa反位缺陷对电子结构影响较小；含间隙或缺陷的GaAs/AlAs超晶格会出现显著带隙缩减或金属化现象。进一步计算显示，间隙与空位缺陷会大幅降低电子迁移率，反位缺陷影响相对较小。这些成果深化了对GaAs/AlAs超晶格辐射损伤效应的认知，为设计极端环境用高稳定耐久型半导体超晶格电子/光电子器件提供了理论指导。
关键词： 点缺陷、电学性质、GaAs/AlAs超晶格、杂化密度泛函理论
更新于2025-09-04 15:30:14