Ab initio real-time quantum dynamics of charge carriers in momentum space

量子动力学 声子 从头算 放松(心理学) 哈密顿量(控制论) 绝热过程 分子动力学 物理 位置和动量空间 石墨烯 电子 量子 量子力学 数学优化 社会心理学 数学 心理学
作者
Zhenfa Zheng,Yongliang Shi,Jin-Jian Zhou,Oleg V. Prezhdo,Qijing Zheng,Jin Zhao
出处
期刊:Nature Computational Science [Nature Portfolio]
卷期号:3 (6): 532-541 被引量:23
标识
DOI:10.1038/s43588-023-00456-9
摘要

Application of the non-adiabatic molecular dynamics (NAMD) approach is limited to studying carrier dynamics in the momentum space, as a supercell is required to sample the phonon excitation and electron–phonon (e–ph) interaction at different momenta in a molecular dynamics simulation. Here we develop an ab initio approach for the real-time charge carrier quantum dynamics in the momentum space (NAMD_k) by directly introducing e–ph coupling into the Hamiltonian based on the harmonic approximation. The NAMD_k approach maintains the zero-point energy and includes memory effects of carrier dynamics. The application of NAMD_k to the hot carrier dynamics in graphene reveals the phonon-specific relaxation mechanism. An energy threshold of 0.2 eV—defined by two optical phonon modes—separates the hot electron relaxation into fast and slow regions with lifetimes of pico- and nanoseconds, respectively. The NAMD_k approach provides an effective tool to understand real-time carrier dynamics in the momentum space for different materials. This study presents an ab initio approach for the real-time charge carrier quantum dynamics in the momentum space, which is computationally more efficient than conventional real-space non-adiabatic molecular dynamics method. The method is applied to study hot carrier dynamics in graphene, which provides insights about the phonon-specific relaxation mechanism.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
猪猪侠发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
南葵完成签到,获得积分20
1秒前
acc发布了新的文献求助10
2秒前
叮叮车完成签到 ,获得积分10
3秒前
阿索完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
凌柏应助丹丹采纳,获得30
5秒前
5秒前
科研女仆完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
三泥发布了新的文献求助10
7秒前
Hermit发布了新的文献求助10
10秒前
猪猪侠完成签到,获得积分10
10秒前
Milou发布了新的文献求助10
12秒前
哈哈哈完成签到,获得积分10
13秒前
皮肤科完成签到,获得积分10
13秒前
隐形曼青应助DrY采纳,获得10
13秒前
帅气惜霜完成签到 ,获得积分10
14秒前
可爱的函函应助猪猪侠采纳,获得10
14秒前
17秒前
20秒前
21秒前
21秒前
橘橘橘子皮完成签到 ,获得积分10
22秒前
a啊哈哈哈发布了新的文献求助10
22秒前
DrY发布了新的文献求助10
24秒前
动漫大师发布了新的文献求助10
25秒前
小溪发布了新的文献求助10
26秒前
陈锦辞发布了新的文献求助10
27秒前
31秒前
31秒前
32秒前
卡卡咧咧发布了新的文献求助10
35秒前
简丹发布了新的文献求助10
35秒前
Ryy完成签到,获得积分20
36秒前
37秒前
溶胶发布了新的文献求助10
39秒前
40秒前
wrr应助小钱全采纳,获得30
41秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
ISCN 2024 – An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 3000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
China—Art—Modernity: A Critical Introduction to Chinese Visual Expression from the Beginning of the Twentieth Century to the Present Day 360
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3776812
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3322237
关于积分的说明 10209395
捐赠科研通 3037506
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1666749
邀请新用户注册赠送积分活动 797656
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 757976