固体缺陷的近似激发态势能面

描述缺陷或杂质的电子-声子耦合对于表征和利用其在特定应用中的功能至关重要。电子-声子耦合限制了单光子发射器所产生的有用光的量，并且可能通过使缺陷充当复合中心而破坏光电设备的效率。为了评估电子-声子耦合，需要关于中心在激发态下的原子松弛信息，但由于收敛失败或计算费用高昂，这些信息可能无法获得。在这里，我们开发了一种近似技术，仅使用在基态平衡几何结构下评估的激发态力来量化电子-声子耦合。该近似在研究较多的缺陷系统上进行了基准检验，即GaN中的C₍、钻石中的氮-空位中心，以及h-BN中的碳二聚体。我们证明零声子线能量仅使用单一模式即可近似，而黄-瑞斯因子通过包括到第二近邻的位移而收敛。这项工作还提供了对广泛使用的单维接受模式近似成功的重要见解，具体表明接受模式黄-瑞斯因子是完整多维黄-瑞斯因子的严格上界。