半导体纳米晶体介电响应的紧束缚公式

半导体纳米单晶的光谱扩散：电介质环境的影响

Spectral diffusion of single semiconductor nanocrystals: the influence of the dielectric environment

我们探索了不同基质对单个均匀包覆的CdSe/CdS/ZnS纳米晶体的发射线形状的影响。所获得的结果证实了以前的观察闪烁事件和光谱扩散之间的相关性，但此外，我们已经发现，光谱扩散的程度几乎是独立的电介质环境的NC。此外，我们报告的线宽和发射能量之间的相关性，这是不期望发生在本工作中采用的球对称NC的观察。这些结果的影响进行了讨论。

铁电纳米晶的本征介电响应

Intrinsic Dielectric Response in Ferroelectric Nanocrystals

对厚度低至75 nm的“自立式”单晶钛酸钡电容器的测量显示出典型的大单晶而不是传统薄膜的介电响应。介电峰或损耗角正切明显没有任何加宽或温度漂移。钙的峰值介电常数。25，000，Curie-Weiss分析表明一阶相变行为。这与常规沉积的薄膜异质结构上的结果形成令人惊讶的对比，常规沉积的异质结构显示出大的介电峰展宽和温度漂移[例如，C. B. Parker，J-P. Maria和A. I. Kingon，应用物理学快报，81，340（2002）]，以及顺电-铁电转变的性质从1阶到2阶的明显变化。我们的数据是兼容的最近的模型由Bratkovsky和Levanyuk，属性介电峰展宽的梯度条款，将存在于任何薄膜电容器异质结构，无论是通过在生长过程中引入的缺陷配置文件，或通过顶部和底部电极之间的微妙的不对称性。观察到的一阶转变行为的恢复与我们的实验中不存在显著的衬底夹持一致，如Pertsev等人在Phys. Rev. Lett.，80，1988（1998），并且说明了在常规沉积的薄膜中看到的二阶行为不能归因于系统中降低维度的效应，也不能归因于与电极-铁电界面相关的本征通用界面电容的影响。

钙钛矿纳米晶的尺寸依赖介电常数

Size-dependent Dielectric Permittivity of Perovskite Nanocrystals

本文提出通过胶体溶液吸收光谱重建钙钛矿纳米晶的尺寸依赖复介电常数，验证其在单个纳米晶与纳米天线耦合中的应用。

CdSe纳米晶中的电场与激子结构

Electric field and exciton structure in CdSe nanocrystals

采用$4\times 4$ Baldereschi-Lipari哈密顿模型中空穴态的有效质量形式，从理论上研究了半导体纳米晶体中的量子斯塔克效应.给出了零电场下空穴本征函数的一般表达式。电子和空穴的单粒子能量作为电场的函数（$\mathbf{E}_{QD}$）的报告。通过对外场作用下的关联电子-空穴哈密顿量进行全对角化，得到了激子能级的斯塔克位移和结合能。特别地，研究了CdSe纳米晶体中的低激子态的结构及其对称性。研究发现，当量子点半径较小时，激子结合能对外加电场的依赖性大大降低。得到了吸收和发光的光学选择规则。用激子偶极矩阵元研究了电场诱导光谱猝灭与$\mathbf{E}_{QD}$的关系。据预测，光致发光光谱呈现出异常的场依赖性的发射线。这些结果与实验观察和纳米结构中光致发光实验的主要特征在幅度上一致。

量子结构中的强激子束缚

Strong exciton binding in quantum structures through remote dielectric confinement

我们提出了一种新型的混合系统，由传统的半导体纳米结构与远程绝缘层，其中电子-空穴相互作用的增强相结合的量子和介电限制在不同的长度尺度。由于在半导体/绝缘体界面处的介电失配引起的极化电荷，我们表明激子结合能可以增加一倍以上。对于常规的III-V量子线，这种远程介电约束允许激子在室温下结合。

介电常数失配和磁场对球形量子点中类氢杂质Binding Energy的影响

Effect of the Dielectric-Constant Mismatch and Magnetic Field on the Binding Energy of Hydrogenic Impurities in a Spherical Quantum Dot

在有效质量近似和变分方法下，考虑了在有、无磁场作用下，尺寸量子化的半导体球、涂层和周围环境之间的介电常数失配对杂质结合能的影响。对GaAs-Ga_（1-x）Al_（x）As-AlAs（或真空）系统，得到了类氢中心杂质结合能与球半径、包层半径、合金浓度、介电常数失配和磁场强度的关系。

Electron-Hole Binding Governs Carrier Transport in Halide Perovskite Nanocrystal Thin Films

Two-dimensional halide perovskite nanoplatelets (NPLs) have exceptional light-emitting properties, including wide spectral tunability, ultrafast radiative decays, high quantum yields (QY), and oriented emission. To realize efficient devices, it is imperative to understand how exciton transport progresses in NPL thin films. Due to the high binding energies of electron-hole pairs, excitons are generally considered the dominant species responsible for carrier transfer. We employ spatially and temporally resolved optical microscopy to map exciton diffusion in perovskite nanocrystal (NC) thin films…

各向异性纳米晶体上位点选择性配体结合的光谱测定

Spectroscopic Determination of Site-Selective Ligand Binding on Single Anisotropic Nanocrystals

本研究利用同步辐射红外纳米光谱、原子力显微镜、扫描隧道显微镜及第一性原理模拟，证实空间位阻异腈配体优先结合银纳米立方体高曲率位点，为设计定制配体调控表面化学提供新途径。

用相位跃变方法精确研究半导体纳米晶体和纳米片中激子跃迁的能量-尺寸依赖性

Accurate energy-size dependence of excitonic transitions in semiconductor nanocrystals and nanoplatelets using a phase jump approach

使用经典的理论方法，如有效质量近似，紧束缚，或经验赝势的半导体纳米晶体中的激子跃迁的强约束制度的准确的能量尺寸依赖性是困难的。我们提出了一个简单的经验表达式与三个拟合参数，准确地关系到最已知的激子跃迁的尺寸依赖性在CdSe和InAs纳米晶体。我们表明，这个经验表达式可以推导出一个相位跳跃的方法，如果被认为是载流子上的原子晶格的纳米粒子的边界和反弹后获得能量旅行。该经验表达式还测试了原子级平坦的CdSe纳米片，而没有任何调整的参数获得的CdSe球形纳米晶体，并提供了一个估计的CdSe纳米片的厚度，完全匹配的实验观察。这些结果表明，相移的方法可能是有用的，以描述半导体纳米晶体中的电子跃迁。

Electronic properties of atomically coherent square PbSe nanocrystal superlattice resolved by STS

Rock-salt lead selenide nanocrystals can be used as building blocks for large scale square superlattices via two-dimensional assembly of nanocrystals at a liquid-air interface followed by oriented attachment. Here we report measurements of the local density of states of an atomically coherent superlattice with square geometry made from PbSe nanocrystals. Controlled annealing of the sample permits the imaging of a clean structure and to reproducibly probe the band gap and the valence hole and conduction electron states. The measured band gap and peak positions are compared to the results of opt…

尺寸量化涂层半导体线中杂质的Binding Energy：介电常数失配的作用

Binding Energy of Impurity in a Size Quantized Coated Semiconductor Wire: Role of the Dielectric-Constant Mismatch

在阶梯无限深势阱模型的框架内，考虑了尺寸量子化的半导体线、涂层和周围环境之间的介电常数失配对杂质结合能的影响。在不存在和存在沿导线轴施加的磁场的情况下进行计算。用变分法计算了GaAs- Ga_{1-x} Al_{x} AS系统中类氢杂质的结合能随合金浓度、有效质量比、介电常数失配和磁场的变化关系。

范德华异质结中层间距对激子和三电子binding energies介电性能的影响

The dielectric impact of layer distances on exciton and trion binding energies in van der Waals heterostructures

单层过渡金属二硫属化物（TMD）和范德华异质结构的电学和光学性质强烈地受其介电环境的影响。在每一层中，库仑相互作用的场线被相邻的材料屏蔽，这降低了单粒子带隙以及激子和三重子的结合能。通过结合半导体多粒子方法的电介质异质多层环境的静电模型，我们证明了电子和光学性质是敏感的原子尺度上的层间距离。光谱测量结合直接解决方案的三粒子薛定谔方程揭示了正确预测最近测得的层间距离的trion结合能。

甲基铵三碘化铅钙钛矿单晶中激子binding energy和介电常数的解析

Unraveling the exciton binding energy and the dielectric constant in single crystal methylammonium lead tri-iodide perovskite

利用磁反射率法在很强的磁场下精确地测定了甲基三碘化铅铵单晶的激子结合能和折合质量。该单晶具有优良的光学性能，激子跃迁的线宽为$\sim 3$ meV，并且即使在零磁场下也清晰可见的2s跃迁。激子结合能的$16 \pm 2$毫电子伏在低温正交相几乎是相同的多晶样品中发现的值，至关重要地排除任何可能性，激子结合能取决于晶粒尺寸。在室温下的四元相，由高磁场下1 s-2s分裂的演化估算出激子结合能的上限为$12 \pm 4$ meV.

Excitons and their Fine Structure in Lead Halide Perovskite Nanocrystals from Atomistic GW/BSE Calculations

Atomistically detailed computational studies of nanocrystals, such as those derived from the promising lead-halide perovskites, are challenging due to the large number of atoms and lack of symmetries to exploit. Here, focusing on methylammonium lead iodide nanocrystals, we combine a real-space tight binding model with the GW approximation to the self-energy and obtain exciton wavefunctions and absorption spectra via solutions of the associated Bethe-Salpeter equation. We find that the size dependence of carrier confinement, dielectric contrast, electron-hole exchange, and exciton binding energ…

CdSe纳米晶中激子和双激子光谱的精细结构和尺寸依赖性

Fine structure and size dependence of exciton and bi-exciton optical spectra in CdSe nanocrystals

介绍了CdSe球形纳米晶中激子和双激子复合物的电子和光学性质的理论。电子和空穴态的计算使用原子$sp^3d^5s^*$紧束缚哈密顿量，包括一个有效的晶体场分裂，自旋轨道相互作用，和模型表面钝化。将光学激发态展开为电子-空穴组态，用组态相互作用方法计算了多体光谱。结果表明，低能电子能谱是以壳层（$s$，$p$，.）而价空穴谱由四个低位的、双简并态组成，它们通过能隙与其余的能隙分开。因此，双激子和激子谱由一系列紧密排列的态组成，从而得到激子和双激子谱的精细结构。空穴谱的准简并性质导致相关的双激子态，这使得它随着基底尺寸缓慢收敛。我们进行了一个系统的研究激子和双激子的发射光谱作为一个功能的双量子直径和发现，组分激子之间的排斥和相关效应的相互作用的结果在双激子结合能的符号从负到正的变化在一个临界的双量子尺寸。

金属纳米粒子场效应晶体管

Metal nanoparticle field-effect transistor

我们证明，通过一个本地的顶栅电流振荡可以观察到在扩展，单层膜组装从单分散金属纳米晶体-实现晶体管功能。这种金属基体系中的振荡是由于纳米晶体中库仑能隙的出现，该库仑能隙可通过纳米晶体的尺寸来调节。通过Langmuir-Blodgett方法的组装在大面积上产生均匀的单层膜。介电氧化层保护金属氧化物场效应晶体管免受氧化，并导致数月的稳定功能。由于纳米晶的高单分散性和组装膜的高超结晶性，可以实现晶体管功能。由于膜仅由一个单层纳米晶体组成并且所有纳米晶体同时处于库仑阻塞状态，因此可以有效地影响能级（有限屏蔽）。

羧酸盐钝化半导体纳米晶体的红外光谱：模拟与实验

IR Spectroscopy of Carboxylate-Passivated Semiconducting Nanocrystals: Simulation and Experiment

本文利用DFT数据训练的机器学习算法模拟丁酸盐钝化富铅PbS纳米晶体的红外光谱，证明谱线形状源于多种倾斜桥式几何结构而非桥式与螯合模式共存，展示了ML驱动分子动力学模拟在纳米系统红外光谱解释中的有效性。

CdSe胶体纳米片晶中像电荷效应的紧束缚计算

Tight-binding calculations of image charge effects in colloidal nanoscale platelets of CdSe

CdSe纳米片显示出几个单层的完全量子化的厚度。它们呈现出一种极端的，但定义明确的量子限制的情况。由于半导体和其配体环境之间的大的介电对比度，载流子和它们的介电图像之间的相互作用强烈地重整裸单粒子状态。我们讨论了这个原始系统的电子性质在一个先进的紧束缚模型，并表明库仑相互作用，包括自能校正和增强的电子-空穴相互作用，导致激子结合能高达几百毫电子伏。

半导体量子管：介电调制和激子响应

Semiconductor quantum tubes: dielectric modulation and excitonic response

我们从理论上研究了量子管的光学性质，量子管是一种一维半导体纳米结构，其中电子和空穴被限制在一个圆柱壳中。在这些连接2D和1D系统的结构中，电子-空穴相互作用可以通过量子管外部的介电物质进行调制，并且可能在其核心内部。我们使用适当介电配置的精确格林函数和有效质量描述内电子-空穴相互作用的精确对角化来预测激子结合能和振子强度的演变。与均匀情况相反，在介质调制管中，激子束缚是管直径的函数，并且可以通过结构设计和适当选择介电介质在很大程度上进行调谐。

表面粗糙度介导的纳米结构光学组装

Optical assembly of nanostructures mediated by surface roughness

本文利用光镊驱动立方相氟化钇钠纳米晶体自组装，证明表面粗糙度通过影响流体动力学阻力决定颗粒间接触与组装，揭示非平衡自组装中动力学与能量学同等重要。

通过聚合物纳米复合材料方法测定钛酸钡纳米晶的非线性铁电特性

Nonlinear ferroelectric characteristics of barium titanate nanocrystals determined via a polymer nanocomposite approach

本文通过PVP/BTO聚合物纳米复合薄膜结合理论解卷积与非线性介电分析，提取了不同尺寸BTO纳米晶的Pp-Ep电滞回线，揭示了四方相与立方相BTO的铁电和顺电行为差异。

单颗半导体纳米晶与石墨烯之间的能量传递

Energy Transfer from Individual Semiconductor Nanocrystals to Graphene

从光激发零维系统到金属系统的能量转移在现代材料科学中起着重要作用。一种特别有趣的情况是光激发偶极子和原子级薄金属之间的相互作用。最近发现的石墨烯层允许调查这种现象。在这里，我们报告的荧光从个别的CdSe/ZnS纳米晶体接触单层和几层石墨烯片的研究。能量转移的速率由荧光的强烈猝灭决定。对于单层石墨烯，我们发现的速率为~ 4 ns-1，与基于偶极近似和石墨烯紧束缚描述的模型一致。在接近体积极限之前，该速率随着石墨烯层的数量显著增加。我们的研究量化了石墨烯的能量转移和荧光猝灭，这是光伏器件中新应用的关键特性，也是分子标尺。

液氮中电介质表面带电粒子的结合能

Binding Energies of Charged Particles on Dielectric Surfaces in Liquid Nitrogen

本文提出了一种新方法，用于测量液氮中电介质表面带电粒子的结合能，结果显示结合能低于1毫电子伏特。

一种用于固体材料光学性质的、基于meta-广义梯度近似的含时且依赖介电函数的方法

A meta-generalized gradient approximation-based time-dependent and dielectric function dependent method for optical properties of solid materials

本文提出结合metaGGA密度泛函与介电函数mBSE的含时方法，以较低计算成本预测体相和二维材料的光吸收、激子结合能与寿命。

共振光致发光法直接测量Cd $_{1-x}$ Mn $_x$ Se纳米晶中的磁极化子

Direct Measurements of Magnetic Polarons in Cd$_{1-x}$Mn$_x$Se Nanocrystals from Resonant Photoluminescence

在半导体中，量子限制可以大大增强带载子（电子和空穴）与掺杂剂原子之间的相互作用。这种增强的一个表现是磁掺杂纳米结构中激子磁极化子的稳定性增加。在胶体半导体纳米晶体中实现的非常强的0 D限制的限制下，单个激子可以在嵌入的磁性掺杂剂上施加超过几特斯拉的有效交换场$B_{\rm{ex}}$。在这里，我们使用非常敏感的共振光致发光（PL）的方法来直接测量的存在和性质的激子磁极化子在胶体镉$_{1-x}$锰$_x$硒纳米晶体。尽管Mn $^{2+}$浓度很小（$x$ =0.4- 1.6%），但在低温下通过泵浦激光和共振PL最大值之间的实质性斯托克斯位移观察到高达$\sim$ 26 meV的大极化子结合能，表明所有Mn $^{2+}$自旋几乎完全由$B_{\rm{ex}}$对准。温度和磁场依赖的研究表明，这些纳米晶体中的$B_{\rm{ex}} \approx$ 10~T，与理论估计很好地吻合。此外，发射线宽提供了直接洞察Mn $^{2+}$自旋的统计波动。这些共振PL的研究提供了详细的洞察集体磁现象，特别是在轻掺杂的纳米晶体，传统的技术，如非共振PL或时间分辨PL提供模糊的结果。

介电约束对半导体纳米结构中库仑相互作用的增强

Enhancement of Coulomb interactions in semiconductor nanostructures by dielectric confinement

本文从理论上分析了介质限制对介质调制量子结构中库仑相互作用的影响。我们针对两个具体例子讨论了电子-空穴和电子-电子耦合强烈增强的影响：（i）具有远程氧化物势垒的GaAs基量子线，其中预测组合的量子和介电限制导致室温激子结合，以及（ii）胶体环境中的半导体量子点，其中多体基态和附加光谱被预测为被介电环境剧烈地改变。

二维半导体材料中激子参数的介电调谐效应的分数维方法

Fractional Dimensional Approach to Dielectric Tuning Effects on Excitonic Parameters in 2D semiconductor materials

本文提出分数维方法，用于在变化介电环境中快速准确计算二维半导体WS₂单层的激子结合能与准粒子带隙，并通过调谐介电常数实现显著能量调控，验证了方法的普适性与高效性。

底部有大量的表面：表面化学通过胶体半导体纳米晶体增强Light Absorption

There's Plenty of Surface at the Bottom: Surface Chemistry Enhances Light Absorption by Colloidal Semiconductor Nanocrystals

费曼的说法被用来强调表面和界面在纳米尺度上的内在相关性。在这里，胶体无机半导体纳米晶体的光吸收的表面化学的显着影响进行了讨论和演示一般。胶体金属硫族化合物量子点（QD）表面的化学物种（配体）被证明可以诱导宽带吸收增强和带隙减小。一个全面的库的硫族醇（ate）配体被利用来推断表面化学对量子点的光吸收性能的作用：配体硫族键合原子主要决定带隙减少，与np占据轨道贡献的价带边缘，并介导宽带吸收增强，促进共轭的配体侧基，进一步贡献从电子供体取代基。这些发现指向描述的胶体量子点，可以设想配位体作为整体量子点电子结构的一部分，超出了常见的模型，从类比与核心/壳异质结构描绘配位体作为仅仅扰动的核心属性。

电子介电响应函数的局部表示

A Local Representation of the Electronic Dielectric Response Function

我们提出了一个本地表示的电子介电响应函数的基础上，从每个Wannier函数使用广义密度泛函微扰理论的贡献的介电响应的空间分区。这个过程是完全从头算，因此，使我们能够严格定义本地度量，如“键极化率”，对Wannier中心。我们表明，响应函数的局部性是由三个量的局部性决定的：Wannier函数的占据流形，密度矩阵，和哈密顿矩阵。在有间隙的系统中，裸露的介电响应是指数局部化的，这支持了介电响应函数的物理图像，作为可以由紧束缚模型捕获的相互作用的局部响应的集合。

单层MoSe $_2$中激子复合物巨binding energy调制的直接观察

Direct observation of giant binding energy modulation of exciton complexes in monolayer MoSe$_2$

在过渡金属二硫属化合物量子限制单分子膜中，介电介质的屏蔽作用改变了电子-空穴相互作用势，并在决定强束缚激子复合物的结合能方面起着关键作用。然而，由于强准粒子带隙重正化在这样的系统中，直接量化的估计在不同的电介质中的结合能的变化仍然是难以捉摸的使用光学研究。在这项工作中，通过改变介电环境，我们显示了一个显着的光致发光（PL）峰位移在低温下为较高的能量激子（2s，3s，4s，5s）在单层MoSe $_2$，而1 s激子峰位置保持不变-屏蔽诱导激子结合能调制和准粒子带隙重整化之间的变化补偿的直接证据。通过在顶部涂覆Al $_2$ O $_3$层，发现1 s激子的结合能的估计调制为58.6%（2s为70.5%，3s为78.9%，4s为85%），而准粒子带隙的相应减少估计为248 meV。这种激子复合物的结合能以及单层TMD中的带隙的大的可调谐性的直接证据具有新颖的器件应用的希望。

由介电常数驱动的二维卤化物钙钛矿中激子行为

Confinement-Driven Exciton Behavior in 2D Halide Perovskites from Dielectric-Dependent Hybrid Methods

研究揭示了二维卤化物钙钛矿中介电各向异性对激子行为的影响，通过理论和实验分析，展示了介电约束与各向异性屏蔽对电子结构和激子结合能的调控作用。

基于N阶电子结构理论和并行计算的百万原子分子动力学模拟

Million-atom molecular dynamics simulation by order-N electronic structure theory and parallel computation

本文利用最近发展起来的Wannier态N阶电子结构理论，介绍了紧束缚分子动力学模拟的基本原理。69，3773（2000））。一个应用程序是测试硅纳米晶体的超过百万个原子的可转移紧束缚哈密顿量。并行效率达到98.8%，是最适合并行计算的方法。在SGI Origin 3800的64个处理器的计算机系统中，$2\times 10^6$原子系统的经过时间为3.0分钟。计算结果与精确对角化的结果符合得很好，晶格常数的误差为2%，弹性常数的误差小于10%。

自压缩介电团簇中电子和正电子态理论

Toward the Theory of Electron and Positron States in Self-Compressed Dielectric Clusters

在这项工作中分析的电介质团簇中的电子和正电子的结合能的解析表达式，忽略了弹性效应。因此，我们提出了中性液体团簇自发变形的密度泛函理论。采用1/R展开式，$R$为团簇半径，从力学平衡条件出发，导出了对化学势、表面张力和原子密度的尺寸修正的精确解析表达式。这些修正的计算问题被简化为具有平坦表面的液体的量的计算。密度的大小压缩和拉伸分别发生在1/R和$1/R^{2}$顺序。计算了电子或正电子结合能接近于零的带电刚性和弹性临界团簇的尺寸，包括Kr $_{N}^{-}$，Kr $_{N}^{-}$，Ar $_{N}^{-}$，Ar $_{N}^{+}$，Ne $_{N}^{+}$，He $_{N}^{+}$.计算结果表明，自压缩对过剩电子的结合能有显著的贡献，而对正电子的结合能则有显著的影响。

具有分子工程隧穿势垒的非易失性存储器

Nonvolatile memory with molecule-engineered tunneling barriers

我们报道了一种新型的场敏隧穿势垒嵌入C60在SiO2的非易失性存储器的应用。C60是一个更好的选择比超小的纳米晶体，由于其单分散性。此外，C60提供可接近的能级以促进在高场下通过SiO2的共振隧穿。然而，由于HOMO-LUMO间隙和C60的大充电能量，该过程在低场下被淬灭。此外，我们证明了一个数量级以上的保留程序/擦除时间比的改善金属双金属记忆体。这显示了通过在未来的混合分子硅电子学中集成分子来实现工程隧道的前景。

电场驱动的BaTiO3纳米颗粒畴壁动力学

Electric Field Driven Domain Wall Dynamics in BaTiO3 Nanoparticles

本研究利用BCDI技术探究单个BTO纳米晶体的电场响应，发现表面畴壁迁移更显著，存在+10V临界电压引发不可逆形变，揭示了纳米尺度介电性能增强的机制，为纳米电子器件设计提供依据。

含俄歇耦合的高激发态半导体纳米结构理论：CdSe纳米晶体中的激子-双激子混合

Theory of highly excited semiconductor nanostructures including Auger coupling: exciton-bi-exciton mixing in CdSe nanocrystals

我们提出了一种限制在半导体纳米结构中的高激发相互作用载流子的理论，并结合了具有不同激发次数的激发态之间的俄歇耦合。导出了连接激子、双激子和三激子复合物的库仑矩阵元，给出了中性多激子复合物断裂成带正、负电荷多激子复合物的直观图象。通过分析CdSe球形纳米晶体中双激子和激子的耦合，说明了一般的方法。电子和空穴态的计算使用原子$sp^3d^5s^*$紧束缚哈密顿量，包括一个有效的晶体场分裂和表面钝化。对于每一个数目的电子-空穴对的多体光谱计算的组态相互作用的方法。低能量相关的双激子能级被分解成带电荷的复合物：一个空穴和一个带负电荷的trion以及一个电子和一个带正电荷的trion。在高激发态激子谱中，通过俄歇过程发现了一个耦合到双激子能级的子空间。关联双激子和激子态之间的相互作用是用精确对角化技术处理。这允许提取的双激子的光谱函数，并将其特征宽度和振幅的耦合系统的相干时间演化的特征振幅和时标。结果表明，这个过程可以描述的费米黄金法则，只有当一个快速弛豫的激子子系统占。

Anomalous Non-Hydrogenic Exciton Series in 2D Materials on High-$κ$ Dielectric Substrates

Engineering of the dielectric environment represents a powerful strategy to control the electronic and optical properties of two-dimensional (2D) materials without compromising their structural integrity. Here we show that the recent development of high-$κ$ 2D materials present new opportunities for dielectric engineering. By solving a 2D Mott-Wannier exciton model for WSe$_2$ on different substrates using a screened electron-hole interaction obtained from first principles, we demonstrate that the exciton Rydberg series changes qualitatively when the dielectric screening within the 2D semicond…

AFLOW $π$：一种高通量从头计算的最小化方法，包括紧结合哈密顿量的产生

AFLOW$π$: A minimalist approach to high-throughput ab initio calculations including the generation of tight-binding hamiltonians

紧束缚模型提供了一种概念上透明和计算效率高的方法来表示材料的电子性质。与AFLOW $π$，我们介绍了一个框架，高通量的第一性原理计算，自动生成紧密结合的汉密尔顿没有任何额外的输入。AFLOW $π$中还包含了几个附加功能，旨在简化Hubbard U校正的自洽计算、声子色散、弹性性质、复介电常数和电子输运系数的计算。作为例子，我们展示了如何计算层状氮化物中的$AM$ N $_2$家庭的光学性质，和弹性和振动性质的二元卤化物CsCl和NaCl结构。

大分子的准粒子能量：紧束缚GW方法

Quasiparticle energies for large molecules: a tight-binding GW approach

本文提出了一种基于紧束缚的GW方法来计算受限系统（如分子）中的准粒子能级。GW形式主义中的关键量，如微观介电函数或屏蔽库仑相互作用，都用球平均原子轨道的最小基来表示。所有必要的积分要么预先计算或近似，而不诉诸经验数据。对苯和蒽的第一性原理结果，其中发现良好的协议接近前线轨道的水平的方法进行了验证。此外，准粒子间隙的大小依赖性的聚并苯（$C_{4n+2}H_{2n+4}$）的构象进行了研究，直到n = 30。

通过介电屏蔽和连通性调控准一维钙钛矿中的激子

Controlling Excitons in Quasi-1D Perovskites by Dielectric Screening and Connectivity

该研究采用GW近似和Bethe-Salpeter方程框架的第一性原理多体微扰理论，揭示一维限域、八面体连通性与介电屏蔽对准一维钙钛矿激子特性的影响，为相关材料设计和光学实验解读提供依据。

揭示高磁场下单层半导体的激子质量和介电性质

Revealing exciton masses and dielectric properties of monolayer semiconductors with high magnetic fields

在半导体物理学中，许多重要的光电材料参数可以通过在足够大的磁场中的光谱学实验来揭示。对于单层过渡金属二硫族化物半导体，由于沉重的载流子质量和巨大的激子结合能，这种场规模是相当大的-几十特斯拉或更多。本文报道了单层MoS $_2$、MoSe $_2$、MoTe $_2$和WS $_2$在高达91 T的高磁场中的吸收光谱。我们不仅跟踪激子的$1s$基态，而且跟踪其激发态$2s$、$3s$、. $ns$ Rydberg说。这提供了一个直接的实验测量的有效（减少）激子质量和介电性能。激子结合能，激子半径，和自由粒子的带隙也被确定。测得的激子质量比理论预测的要重，特别是对于钼基单层膜。这些结果提供了必要的和定量的参数，光电范德华异质结构的合理设计纳入二维半导体。

二维卤化铅钙钛矿中激子结合的电子与晶格屏蔽相互作用研究

On the interplay of electronic and lattice screening on exciton binding in two-dimensional lead halide perovskites

本研究采用路径积分蒙特卡洛方法结合变分理论，阐明二维卤化铅钙钛矿中介电限域与激子极化子效应对激子结合能的非单调调控机制，结果与实验吻合，为材料光物理设计提供依据。

几层黑磷中的库仑相互作用和屏蔽效应：超出长波长极限的紧束缚考虑

Coulomb interactions and screening effects in few-layer black phosphorus: a tight-binding consideration beyond the long-wavelength limit

库仑相互作用及其屏蔽在材料的许多物理现象中起着重要的作用，从光学性质到包括超导性在内的多体效应。在这里，我们报告了一个系统的研究介电屏蔽在几层黑磷（BP），一个二维的材料与有前途的电子和光学特性。我们使用紧束缚模型和严格确定的裸库仑相互作用的组合，这使我们能够考虑超出长波长限制的相关微观效应。我们在无规相位近似下计算了少层BP的介电函数，并表明它即使在静态极限下也表现出强烈的各向异性行为。我们还估计了有效的本地和非本地库仑相互作用的强度，并确定其掺杂依赖性。我们发现，$p_z$国家负责低能量激发BP提供了一个温和的贡献的筛选，削弱现场库仑相互作用的不到两个因素。最后，我们计算了少层BP的全等离子体激元谱，并讨论了长波长以外的影响。

范德华异质结中的激子：电介质屏蔽的重要作用

Excitons in van der Waals heterostructures: The important role of dielectric screening

强束缚激子的存在是新发现的原子级薄半导体的标志之一。虽然可以理解的是，大的结合能主要是由于在二维（2D）的弱介电屏蔽，屏蔽的2D激子的作用仍然缺乏系统的调查。本文对一个广泛使用的二维类氢激子模型（介电函数ε（q）= 1 + 2παq）进行了批判性的评价，并提出了一个适用范围更广的准二维模型.在准二维图像中，电子和空穴被描述为在垂直方向上具有有限延伸的面内点电荷，并且它们的相互作用被具有非线性q依赖性的介电函数屏蔽，该介电函数是从头计算的。屏蔽相互作用被用于广义Mott-Wannier模型中，以计算孤立和支持的二维材料中的激子结合能。对于孤立的二维材料，准二维处理产生的结果几乎完全相同的严格的二维模型，都是在良好的协议与从头算多体计算。另一方面，对于更复杂的结构，如支撑层或嵌入在范德华异质结构中的层，激子在倒易空间中的尺寸远远超出了介电函数的线性范围，并且准2D描述必须取代2D描述。我们的方法的优点是提供了一个无缝连接之间的严格的2D限制隔离单层材料和更大的支持2D材料或范德华异质结构的屏蔽特性。