論文の概要: Dissipation-induced symmetry breaking: Emphanitic transitions in lead-
and tin-containing chalcogenides and halide perovskites
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2012.05478v1
- Date: Thu, 10 Dec 2020 06:50:43 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-21 06:04:02.389983
- Title: Dissipation-induced symmetry breaking: Emphanitic transitions in lead-
and tin-containing chalcogenides and halide perovskites
- Title（参考訳）: 鉛およびスズ含有カルコゲナイドおよびハロゲン化ペロブスカイトにおける散逸誘起対称性の破断
- Authors: Kingshuk Mukhuti, Sudip Sinha, Subhasis Sinha, and Bhavtosh Bansal
- Abstract要約: 幻覚(英語: emphanisis)とは、鉛またはスズイオンの3次対称性基底状態から高温で局所的に歪んだ状態への変位が観測される名前である。
温度上昇に伴う局所対称性の破れにデコヒーレンスが関与する幻覚の量子トンネルモデルを提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Lead and tin-based chalcogenide semiconductors like PbTe or SnSe have long
been known to exhibit an unusually low thermal conductivity that makes them
very attractive thermoelectric materials. An apparently unrelated fact is that
the excitonic bandgap in these materials increases with temperature, whereas
for most semiconductors one observes the opposite trend. These two anomalous
features are also seen in a very different class of photovoltaic materials,
namely the halide-perovskites such as CsPbBr3. It has been previously proposed
that emphanisis, a local symmetry-breaking phenomenon, is the one common origin
of these unusual features. Discovered a decade ago, emphanisis is the name
given to the observed displacement of the lead or the tin ions from their cubic
symmetry ground state to a locally distorted phase at high temperature. This
phenomenon has been puzzling because it is unusual for the high-temperature
state to be of a lower symmetry than the degenerate ground state. Motivated by
the celebrated vibration-inversion resonance of the ammonia molecule, we
propose a quantum tunneling-based model for emphanisis where decoherence is
responsible for the local symmetry breaking with increasing temperature. From
the analytic expression of the temperature dependence of the tunnel splitting
(which serves as an order parameter), we provide three-parameter fitting
formulae which capture the observed temperature dependence of the ionic
displacements as well as the anomalous increase of the excitonic bandgap in all
the relevant materials.
- Abstract（参考訳）: PbTeやSnSeのような鉛およびスズ系カルコゲナイド半導体は、非常に魅力的な熱電材料となる異常に低い熱伝導率を示すことが知られている。
明らかに無関係な事実として、これらの物質の励起電子バンドギャップは温度とともに増加するが、ほとんどの半導体では逆の傾向を観測する。
これら2つの異常な特徴は、cspbbr3のようなハロゲン化ペロブスカイトのような非常に異なる種類の太陽電池材料でも見られる。
局所対称性を破る現象である幻覚は、これらの特異な特徴の共通の起源であると考えられている。
10年前に発見されたエンファニシス(emphanisis)は、鉛やスズイオンの立方対称基底状態から、高温で局所的に歪んだ相への移動を観測した名前である。
この現象は、高温状態が縮退した基底状態よりも低い対称性であることは珍しいため、混乱している。
アンモニア分子の振動反転共鳴を動機とし,温度上昇に伴う局所対称性の破断にデコヒーレンスが関与するエンファニシスの量子トンネルモデルを提案する。
トンネル分割の温度依存性の解析式(秩序パラメータとして機能する)から, イオン変位の観測温度依存性を捉える3パラメータフィッティング式, およびすべての関連材料における励起バンドギャップの異常増加について検討した。
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