Zero-point lattice expansion and band gap renormalization: Grüneisen approach versus free energy minimization
Pourquoi ce travail est dans la base
Une base qui oublie comment elle a trouvé un travail ne peut pas être vérifiée. Voici les voies qui ont admis celui-ci.
Notice bibliographique
Résumé
The zero-point lattice expansion (ZPLE) is a small variation of the lattice parameters induced by the presence of phonons in a material compared to the static lattice picture. It contributes significantly to the zero-point renormalization (ZPR) of the band gap energy, but its consequences have not been investigated as thoroughly as those stemming from electron-phonon interactions. In the usual first-principles approach, one evaluates the ZPLE by minimizing the $T=0$ K Helmholtz free energy. In this work, we show that the formalism based on the Gr\"uneisen parameters, which commonly neglects zero-point effects, can be efficiently used to compute the ZPLE for both isotropic and anisotropic materials at a much lower computational cost. We systematically test this formalism on 22 cubic and wurtzite materials, and we obtain excellent agreement with free energy minimization results for both the ZPLE and the resulting band gap ZPR. We use our results to validate an empirical expression estimating the ZPLE-induced ZPR, and we unveil its sensitivity to the temperature range involved in estimating the ZPLE from experimental data. Our findings finally reveal that the ZPLE contribution to the band gap ZPR can reach from 20% to more than 80% of the electron-phonon interaction contribution for heavier or more ionic materials, including materials containing light atoms. Considering both contributions on an equal footing is thus essential should one attempt to compare theoretical ZPR results with experimental data.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle