Small exciton effective mass in QL Bi2Se2Te: A material platform towards high-temperature excitonic condensate
本文通过第一性原理和多体计算,发现五层 Bi2Se2Te 单层具有小激子有效质量和大激子半径,可实现高温激子凝聚,为激子物理研究提供平台。
2024-07-17 cond-mat.mtrl-sci
Evidence for excitonic polarons in InAs/GaAs quantum dots
利用强磁场下的光致发光激发光谱研究了几种自组装InAs/GaAs量子点系综的带间跃迁。在光谱中观察到定义良好的共振。在所有样品中观察到两个跃迁之间的强反交叉,这不能用纯激子模型来解释。混合激子-LO声子态之间的耦合使用Fröhlich哈密顿量计算。激子极化子的能量以及带间跃迁的振子强度被确定。当两个激子-LO声子态具有足够接近的能量,且声子占据相差一个时,预测了一个反交叉。一个很好的协议之间的计算和实验数据证明激子极化子的存在。
2006-09-20 cond-mat.mtrl-sci
Transition from band insulator to excitonic insulator via alloying Se into Monolayer TiS$_3$: A Computational Study
采用第一性原理密度泛函理论和Bethe-Salpeter方程计算方法研究了单层三硫族钛合金TiS $_{3-x}$ Se $_x$($x$ =1和2)的电子和激子性质.研究发现,带隙和激子结合能对Se取代S的取代度表现出非对称的依赖性。虽然与原始的TiS $_3$相比,带隙可以显著降低,但激子结合能仅略有变化,而与Se取代的位置和浓度无关。当中心S原子被Se原子取代时,激子形成能为负,表明存在自发激子凝聚的多体基态.因此,我们的工作提供了一个新的见解工程激子绝缘体。
2020-09-27 cond-mat.mtrl-sci
Detection of a coherent excitonic state in the layered semiconductor BiI$_{3}$
本研究通过准共振激发和宽带瞬态反射光谱结合多体微扰理论模拟,在层状半导体BiI$_{3}$中成功分离出初生相干激子态,揭示了光致相干极化导致的谱线瞬态增强,并实验追踪了相干到非相干激子的动力学交叉。
2025-01-29 cond-mat.mtrl-sci
Giant excitonic absorption and emission in two-dimensional group-III nitrides
本文用从头算方法系统地研究了BN、AlN、GAN和InN等类橄榄石半导体单层膜的吸收和发射。计算了考虑准粒子效应和激子效应的面内和离面光偏振态的吸收谱。根据能带结构讨论了吸收边和激子束缚随阳离子变化的化学趋势。激子结合能和局域化半径内的Keldysh模型的激子在二维解释。强激子效应是由于低维、限制效应和减少屏蔽的相互作用。我们发现激子辐射寿命范围从十分之几皮秒(BN)到十分之几纳秒(InN)在室温下,从而使二维氮化物,特别是InN,有前途的材料,用于发光二极管和高性能太阳能电池。
2019-12-21 cond-mat.mtrl-sci
Theory of excitonic spectra and entanglement engineering in dot molecules
我们提出了一对垂直堆叠的InGaAs/GaAs点中激子的相关赝势计算结果。应变、几何和频带混合的竞争效应导致当代模型中缺少许多意想不到的特征。由于单粒子态的对称性破缺,前四个激子态在小的点间间距处都是光学活性的。我们量化的激子波函数的纠缠度,并显示其对点间分离的敏感性。我们提出了光谱识别和最大化激子纠缠态的方法。
2004-06-29 cond-mat.mtrl-sci
Excitonic parameters of GaN studied by time-of-flight spectroscopy
我们通过光脉冲在晶体中传播的飞行时间谱来细化GaN体GAN的激子参数。利用脉冲在晶界的多次反射,排除了弹性光子散射的影响。这些反射在时间-能量平面上的形状描述了激子共振引起的群速度的变化。对形状以及其他光谱的建模表明,10 μeV量级的均匀宽度表征了晶体内的激子-极化激元共振。A和B激子-极化激元的振子强度分别为0.0022和0.0016。
2011-04-14 cond-mat.mtrl-sci
Excitonic condensation in quasi-two-dimensional systems
提出了准二维激子气体中玻色-爱因斯坦凝聚的低能模型。利用重整化群的流动方程和具有动力学临界指数$z=2$的$Φ^4$模型,我们计算了临界密度、相干长度、磁化率和比热随温度的变化。该模型可用于GaAs/AlGaAs耦合量子阱中观察到的宏观相干性。
2005-11-24 cond-mat.mtrl-sci
Experimental realization of purely excitonic lasing in ZnO microcrystals at room temperature: transition from exciton-exciton to exciton-electron scattering
自从对ZnO薄膜和纳米线的室温激光发射进行了开创性的观察以来,人们已经进行了大量的尝试来详细了解ZnO中的激光发射机制。尽管在过去的几十年里进行了广泛的努力,在室温下的光学增益的起源仍然是一个相当大的讨论的问题。我们发现,ZnO微晶的尺寸为几微米,在室温下表现出纯粹的激子激光,而没有表现出任何症状的电子空穴等离子体发射。然后,我们提出了不同的实验证据,室温激子激光实现激子-激子散射,因为已经普遍认为,但激子-电子散射。当温度低于~150 K时,激光机制由激子-电子散射转变为激子-激子散射。我们还认为,载流子扩散的容易程度在显示室温激子激光中起着重要的作用。
2017-03-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Gate-modulated reflectance spectroscopy for detecting excitonic species in two-dimensional semiconductors
National Institute for Materials Science(物质材料研究机构);Nagoya University(名古屋大学)
本文提出了一种门控反射光谱技术,用于研究二维过渡金属二硫化物中的激子态,展示了该方法在低温到室温范围内检测激子激发态的高灵敏度。
2023-05-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Excitonic instability in optically-pumped three-dimensional Dirac materials
最近有人提出,瞬态激子不稳定性可以在光泵二维(2D)狄拉克材料(DM)中实现,例如石墨烯和拓扑绝缘体表面态。在这里,我们讨论了实现瞬态激子凝聚在光泵三维(3D)DM的可能性,如狄拉克和外尔半金属,所描述的光激发电子和空穴的非平衡化学势。与长程相互作用的平衡情况类似,我们发现,对于具有屏蔽库仑势的泵浦3D DM,存在两种可能的激子相,激子绝缘体相和电荷密度波相,分别来自结内和结间相互作用。在泵浦的情况下,激子不稳定性的临界耦合消失,因此,这两个阶段共存的任意弱耦合强度。在电荷密度波阶段激子能隙总是最大的。屏蔽效应与光抽运引起的态密度增加之间的竞争导致瞬态激子凝聚体的到达相图。基于屏蔽的静态理论,我们发现,在一定的无量纲耦合常数值的条件下,三维DM中的屏蔽可以弱于二维DM。此外,我们确定的瞬态激子凝聚体,可以探测扫描隧道光谱,光电发射和光学电导率测量的签名。最后,我们提供现有的和假设的三维DM的临界温度和激子间隙的估计。
2017-10-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Excitonic polarons and self-trapped excitons from first-principles exciton-phonon couplings
本文提出一种结合Bethe-Salpeter方法与密度泛函微扰理论的第一性原理方法,无需超胞计算即可研究激子极化子和自陷激子,并在卤化物钙钛矿化合物中验证了其有效性。
2024-01-17 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Excitonic topology and quantum geometry in organic semiconductors
本研究发现有机半导体中存在受反演对称性保护的拓扑非平庸激子态,确定了对应材料家族,揭示其可通过应变、化学功能化及介电环境调控,并基于量子黎曼几何预测激子质心展宽下限,为光电应用开辟新方向。
2025-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Excitons and Excitonic Molecules in Mixed $Zn(P_{1-x}As_{x})_{2}$ Crystals
研究了混合$Zn(P_{1 - x}As_{x})_{2}$晶体在$x = $ = 0.01、0.02、0.03和0.05时的低温(1.8 K)激子吸收、反射和光致发光光谱。随着$x$的增加,B、C和A系列激子的能隙和里德伯数单调减小。B和A系列的吸收$n = 1$线的光谱半宽随着$x$的增加而单调增加,这是由于晶体势的涨落造成的。在$Zn(P_{1 - x}As_{x})_{2}$晶体的光致发光谱中观察到激子分子的发射线。随着$x$的增加,分子的结合能增加,这是由于电子空穴质量比的减小。
2001-03-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Excitonic beam steering in an active van der Waals metasurface
本文提出利用单层MoSe2激子共振附近复折射率可调谐性的有源范德华超表面,通过调控激子辐射与非辐射速率实现反射振幅和相位控制,并在三个共振波长下演示-30°至30°动态光束偏转。
2022-11-17 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Time-resolved ARPES in pumped excitonic systems: Floquet physics induced by excitonic fields
Dipartimento di Fisica “E.R. Caianiello”, Università degli Studi di Salerno(萨莱诺大学 E.R. 卡亚涅洛物理系);CNR-SPIN, Unità di Salerno(意大利国家研究委员会 SPIN 研究所萨莱诺分部);CNISM, Unità di Salerno, Università degli Studi di Salerno(萨莱诺大学 CNISM 研究所萨莱诺分部)
研究泵浦激子系统的TR-ARPES,基于DPOA理论框架,考虑库仑相互作用,分析平衡与非平衡状态下的相图及边带情况,证实相关实验观察,确立DPOA为模拟相互作用电子系统超快现象的有效准确方法。
2026-07-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Landscape of coexisting excitonic states in the insulating single-layer cuprates and nickelates
我们提出了一个$\textit{ab initio}$研究的原型高温超导体La $_2$ CuO $_4$的激子态,并比较它们的同构单层镍酸盐La $_2$ NiO $_4$。低能电子结构的关键差异导致非常不同的激子行为。La $_2$ CuO $_4$中的激子是离域的,并且可以在CuO $_2$平面中自由移动而不干扰反铁磁有序。相反,在La $_2$ NiO $_4$中,我们发现低位激子态是非常本地化的,产生几乎平坦的色散。理论上得到的激子色散和行为与RIXS观测结果非常一致。为了对激子进行分类,我们将电子-空穴耦合投影到每个原子位点上,包括原子轨道的全部流形。我们发现激子是由激子类的线性组合,包括莫特-哈伯德,$d-d$,和电荷转移。这些激发的含义高$T_c$配对机制进行了讨论。
2020-02-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Excitonic Effects in Absorption Spectra of Carbon Dioxide Reduction Photocatalysts
激子的形成和解离在任何光伏或光催化应用中起着至关重要的作用。然而,激子效应很少被认为是在材料发现的研究,由于巨大的计算成本与检查这些属性。在这里,我们使用最先进的Bethe-Salpeter形式主义研究了近50种光催化剂的激子性质。这些$\sim$ 50材料最近通过对68,860种材料的数据驱动筛选被认为是用于CO $_2$还原的有前景的光催化剂。在这里,我们提出了三个筛选标准的基础上,这些材料的光学性质,考虑激子效应,进一步向下选择6种材料。值得注意的是,我们发现从Bethe-Salpeter形式主义获得的激子结合能与从计算上便宜得多的Wannier-Mott模型获得的激子结合能之间存在很强的相关性,这些化学上不同的$\sim$ 50材料。这项工作提出了一个新的范例,包括激子效应在未来的材料发现太阳能收集应用。
2021-03-15 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Excitonic magneto-optics in monolayer transition metal dichalcogenides: From nanoribbons to two-dimensional response
采用纳米尺度几何结构研究了单层过渡金属二硫属化物(TMD)的磁光响应,包括激子效应。我们计算了对角电导率和霍尔电导率。激子光学霍尔电导率在独立粒子近似中得到的结果进行比较,我们发现,当激子效应被包括在内的幅度对应于一个数量级的增加。霍尔电导率被用来计算法拉第旋转光谱MoS2和WSe2。最后,我们还计算了WSe_2激子态在不同介电环境中的抗磁位移。比较计算的抗磁位移最近的实验测量,我们发现两者之间有很好的协议。
2019-05-16 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Excitonic contributions to dark matter-electron scattering
ETH Zürich(苏黎世联邦理工学院);Max Planck Institute for Physics(马克斯·普朗克物理研究所);Institut für Hochenergiephysik der Österreichischen Akademie der Wissenschaften(奥地利科学院高能物理研究所);Chalmers University of Technology(查尔姆斯理工大学);CNRS & Université de Grenoble Alpes, Institut Néel(法国国家科学研究中心与格勒诺布尔阿尔卑斯大学,尼尔研究所)
研究通过比较不同近似方法,发现NaI中的激子效应显著提高暗物质-电子散射截面灵敏度,而GaAs则影响较小。
2025-07-18 cond-mat.mtrl-sci hep-ph
Theory of excitonic polarons: From models to first-principles calculations
本文提出一种无需超胞、可用于第一性原理计算的激子极化子理论,先通过模型哈密顿量揭示 Fröhlich 耦合下激子极化子的形成条件,再成功应用于氟化锂的从头计算。
2024-01-17 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Spin-Triplet Excitonic Insulator: The Case of Graphone
虽然在文献中已经研究了各种激子绝缘体,但由于感知到的自旋分裂太小,自旋三重态激子绝缘体是罕见的。然而,在二维系统中,如留声机,这是可能的,正如第一性原理计算结合贝特-萨尔彼得方程所揭示的那样。由有效哈密顿量给出的临界温度为11.5 K。虽然检测激子绝缘体仍然是一个艰巨的挑战,但三重态激子的凝聚将导致自旋超流性,这可以通过传输实验直接测量。非局域介电屏蔽还导致了一个意想不到的现象,即单粒子带和激子色散之间的间接到直接的跃迁交叉,这提供了另一个实验测试。
2020-03-31 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Hidden Symmetry, Excitonic Transitions and Two-Dimensional Kane's Exciton in the Quantum Well
本文指出,在二维库仑势的框架下,量子阱中激子跃迁的索末菲系数仅由主量子数决定。这是二维库仑问题的隐藏对称性的结果,条件是存在二维Runge-Lentz向量。对于电子和空穴色散均为非抛物型的窄禁带半导体量子阱,在两带Kane模型下,二维激子态可以用二维库仑势的Klein-Gordon方程的类似框架来描述.证明了二维凯恩激子基态的不稳定性。
2007-05-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Realizing intrinsic excitonic insulator by decoupling exciton binding energy from the minimum band gap
直接带隙材料有望成为激子绝缘体。与间接带隙材料相比,这里避免了与佩尔斯电荷密度波区分的困难。然而,当带隙接近零时,直接带隙材料仍然遭受极化率的发散,导致激子结合能减小。我们建议,可以解耦激子的结合能从带隙中的带边状态具有相同的宇称的材料。二维GaAs和实验机械剥离的单层TiS3的第一性原理计算为新原理提供了坚实的支持。
2018-04-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Comment on ``Inverse exciton series in the optical decay of an excitonic molecule''
Tokunaga等人[Phys.Rev.BVol.59,R7837(1999)]声称在激子分子的发射光谱中首次成功观察到逆激子M系列。我们断言,实际上早在1989年就在β-ZnP_2晶体中观察到了这样的系列。我们证明了Tokunaga等人对β-ZnP_2中逆激子系列的双激子性质的反对是没有根据的。特别是,他们对该晶体中M2和M1发射线强度之比的估计给出了两个较小的值,因为他们没有考虑M1线光子的再吸收。本文报道了在β-ZnP_2中激子分子的发射光谱中观察到的附加逆激子M'系列。
1999-12-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
One-Dimensional Magnetic Excitonic Insulators
本研究证明理想中性激子气体可在一维发生玻色-爱因斯坦凝聚,推导临界温度随维度降低而升高,并预测单链 Scandocene 与 Chromocene 分别为反铁磁和铁磁性激子绝缘体。
2024-07-18 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
First-principle study of excitonic self-trapping in diamond
本文用第一性原理研究了金刚石中激子的自陷。我们的计算提供了证据的自陷的1s核心激子,并给出了最近的实验X射线吸收和发射数据的相干解释。自陷不发生在一个单一的价态激子的情况下。然而,我们预测,自陷应该发生在价双激子的情况下。这个过程伴随着一个大的局部弛豫的晶格,这可以在实验中观察到。
1995-02-04 cond-mat.mtrl-sci mtrl-th
Topological aspects of nonlinear excitonic processes in noncentrosymmetric crystals
研究了非中心对称晶体中电场中的二级激子过程。我们推导出的位移电流和激子产生的二次谐波产生的公式,通过使用Floquet形式主义结合Keldysh格林函数方法。结果表明:(i)稳定的直流位移电流通过激子产生而流动,而不会解离成自由载流子;(ii)激子共振时二次谐波产生增强。所得到的公式澄清拓扑方面的这些二阶激子过程所描述的贝里连接的相关的价带和导带。
2016-07-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Excitonic linewidth and coherence lifetime in monolayer transition metal dichalcogenides
过渡金属二硫属化物(TMD)是一类具有很强的库仑相互作用和光-物质相互作用的直接带隙半导体。后者解释了紧密束缚的激子,其主导了这些技术上有前途的材料的光学性质。除了光学上可接近的亮激子,这些系统还表现出各种暗激子态。它们在光谱中是不可见的,但可以强烈地影响相干寿命和来自亮激子态的发射的线宽。在最近的一项研究中,已经证明了这种暗态存在的实验证据,以及它们对TMD中光发射的量子效率的强烈影响。在这里,我们揭示了激子相干寿命的微观起源在两个代表性的TMD材料(WS $_2$和MoSe $_2$)在一个联合研究结合微观理论与光学实验。我们表明,激子相干寿命是由声子诱导的谷内和谷间散射到暗激子态。值得注意的是,根据理论预测,我们发现一个有效的激子弛豫WS $_2$通过声子发射在所有温度下。
2016-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonequilibrium Green's function theory of coherent excitonic effects in the photocurrent response of semiconductor nanostructures
理论上描述了激子对半导体纳米结构中吸收和光电流产生的贡献,并使用稳态非平衡格林函数理论进行了数值模拟。在第一种方法中,包括库仑校正的相干带间极化从Bethe-Salpeter型方程确定的等时间带间单粒子载流子格林函数。通过导出相应的电子-光子自能修正,在相同的近似水平上考虑了激子吸收对光电流产生的影响。
2012-06-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Negative activation energy and dielectric signatures of excitons and excitonic Mott transitions in quantum confined laser structures
大多数情况下,光学光谱被用来研究激子的物理,而它们的电学证据几乎没有探索。在这里,我们研究了一个正向偏压激活的差分电容响应的GaInP-AlGaInP基多量子阱激光二极管跟踪激子的存在,使用电气测量。发光后负激活能的出现被理解为在中等范围的载流子注入下稳态激子布居的化学特征。在用分子束外延生长的InGaAs-GaAs量子点激光器结构中也观察到类似的确证结果。随着偏置的增加,测得的差分电容响应慢慢消失。这表示在GaInP-AlGaInP激光二极管中激子相到电子-空穴等离子体的逐渐Mott跃迁。随着正向偏压的增加,电致发光光谱中越来越多的高能量尾部的指数形状进一步证实了这一点,这源于自由电子和空穴的非简并种群的增长。激子的电学和光学性质之间的这种实验相关性可以用于推进下一代激子器件。
2016-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
First-principles perspective on full-spectrum infrared photodetectors from doping an excitonic insulator
成像技术的创新涉及寻找适合整个红外范围内检测应用的策略和材料。在此,我们提出了一个新的设计概念的基础上的激子绝缘体的独特功能,即负激子跃迁能量($E_t$)。我们证明了这一概念,使用第一性原理$GW$ -BSE计算的一维金属有机丝(CrBz)$_\infty$。原始的(CrBz)$_\infty$由于最低激子的负$E_t$而表现出激子不稳定性。替代掺杂可以连续地将$E_t$从$\sim$ 0调谐到$\sim$ 0.6 eV,这显示了从太赫兹到近红外的光子探测能力。这种类型的探测器具有突出的波长选择性,减少热干扰和提高工作温度的优点。我们的工作不仅在稀有的一维激子绝缘体家族中又增加了一名成员,而且为未来高性能红外光电探测器的发展开辟了一条新的途径。
2022-02-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Excitonic shift current induced broadband THz pulse emission efficiency of layered MoS2 crystals
Femtosecond Spectroscopy and Nonlinear Photonics Laboratory, Department of Physics, Indian Institute of Technology Delhi(印度德里理工学院物理系飞秒光谱与非线性光子学实验室)
研究通过超快光激发揭示了激子移流电流在低温下增强单晶MoS2 THz发射的机制,发现激子密度依赖性实验表明在临界能量密度150微焦/平方厘米以上时,THz发射显著下降,暗示电子-空穴液体的形成。
2026-03-27 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Metal-nonmetal transition and excitonic ground state in InAs/InSb quantum dots
利用原子赝势和组态相互作用多体计算方法,预测了InAs/InSb量子点(QD)系统的金属-非金属跃迁和激子基态.对于大点,InAs点的导带最小值低于InSb基质的价带最大值。由于量子限制,在这里计算的各种形状的临界尺寸,单粒子间隙$E_g$变得非常小。强烈的电子-空穴相关效应是由电子和空穴波函数的空间接近引起的,并且由完全离散的0 D受限能级的存在所提供的强(激子解束缚)屏蔽的缺乏引起。这些相关效应克服了$E_g$,导致形成双激子基态(InAs中的两个电子和InSb中的两个空穴),其在能量上比没有激子的状态更有利($\sim$ 15 meV)。讨论了量子点阵列在低密度极限下的激子相变。
2004-05-06 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Excitonic-trion population in two-dimensional halide perovskites
本研究针对二维卤化物钙钛矿高激子结合能下仍有高载流子密度的现象,推导求解萨哈方程分析其激子复合物准平衡布居,发现室温下三激子是载流子主要形式,并提出三激子隧穿跳跃的新型电荷输运机制。
2024-08-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Machine Learning-Driven Insights into Excitonic Effects in 2D Materials
Lahore University of Management Sciences (LUMS)(拉合尔管理科学大学);COMSATS University Islamabad, Lahore Campus(伊斯兰堡科姆斯特斯大学拉合尔校区);Monash University(蒙纳士大学)
本研究提出基于机器学习的框架,用于高效预测二维材料的激子结合能,加速材料筛选并拓展至三维材料应用。
2025-10-12 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Excitonic Polaron States and Fano Interference in Phonon-Assisted Photoluminescence of Bound Excitons in ZnO
本文报道了在高质量ZnO晶体中,由于激子与纵光学声子的强耦合以及Fano型干涉,产生的强激子极化子的光致发光观测结果。在足够低的温度下,激子和LO声子的强耦合不仅导致传统的斯托克斯线(SL),而且导致除了零声子线(ZPL)之外的二阶反斯托克斯线(ASL)。发现SL和ASL相对于ZPL不是镜像对称的,这强烈表明它们来自激子和声子的不同耦合态。更有趣的是,观察到一组新的峰,包括一个ZPL和几个SL。这些观测结果可以用一个新发展的理论来解释,在这个理论中,这一组归因于基态激子极化子态,另一组来自激发极化子态,其中LO声子分量部分衰减为声子模。除了这些显示激子-声子耦合系统的准粒子性质的光谱特征外,还发现一阶光致发光呈现出特征的Fano线型,这是激子极化子的LO分量与声子间的量子干涉引起的.这些发现导致一个新的见解激子-声子相互作用的基本影响。
2005-01-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quasi-steady electron-excitonic complexes coupling in a two-dimensional semiconductor
Institute for Advanced Studies, Wuhan University(武汉大学高等研究院);Beijing National Laboratory for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences(中国科学院物理研究所和凝聚态物理北京国家实验室);School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物理科学学院);Songshan Lake Materials Laboratory(松山湖材料实验室);Wuhan Institute of Quantum Technology(武汉量子技术研究院)
本研究通过ARPES揭示二维半导体WSe2中准稳态激子复合体的光-物质相互作用,发现其在电子激发态生成及电荷密度波形成中的作用。
2025-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Robust high-temperature topological excitonic insulator of transition-metal carbides (MXenes)
本文提出“宇称阻挫”机制解释拓扑激子绝缘体罕见的原因,并通过第一性原理计算证明单层MXenes可实现室温鲁棒拓扑激子凝聚,为寻找新材料和探究拓扑与多体效应相互作用提供了新平台。
2023-06-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Excitonic pairing and insulating transition in two-dimensional semi-Dirac semimetals
足够强的长程库仑相互作用可以在无带隙的狄拉克半金属中诱导激子配对,从而产生有限的能隙并驱动半金属-绝缘体量子相变。这一现象与高能物理中的动力学手征对称性破缺十分相似。在大多数现实的狄拉克半金属中,包括悬浮的石墨烯,库仑相互作用太弱而不能打开激子隙。库仑相互作用在二维半狄拉克半金属中的低能作用比狄拉克半金属更重要,在二维半狄拉克半金属中,费米子谱的一个动量分量是线性的,另一个动量分量是二次的,并且确实导致费米液体理论的崩溃。通过求解Dyson-Schwinger方程,研究了二维半狄拉克半金属中激子能隙的动态产生,并证明了中等强度的库仑相互作用足以诱导激子配对.额外的短程四费米子耦合倾向于促进激子配对。在现有的半狄拉克半金属中,我们发现TiO $_{2}$ /VO $_{2}$纳米结构为实现激子绝缘体提供了一个有希望的候选者。利用重整化群方法分析了半狄拉克费米子在半金属-绝缘体量子临界点处激子序参量的量子临界涨落与无质量半狄拉克费米子的强耦合,揭示了半狄拉克费米子的非费米液体行为.
2017-02-17 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantum Oscillation in Excitonic Insulating Electron-Hole Bilayer
本文用Hartree Fock平均场理论研究激子绝缘电子-空穴双层中层间电容的量子振荡,揭示其源于电子/空穴朗道能级形成的激子,并发现强磁场会破坏激子序参量,使系统变为两个独立量子霍尔液体。
2024-01-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Evidence of Excitonic Optical Tamm States using Molecular Materials
我们报告的第一个实验观察到的激子光学Tamm状态支持在一个周期性的多层介电结构和有机染料掺杂的聚合物层之间的界面。这种状态的存在是由基于聚集的染料分子的激子层的类金属光学性质实现的。实验确定的色散曲线,连同模拟数据,包括字段配置文件,使我们能够识别这些新模式的性质。我们的研究结果表明,有机激子材料作为一种强大的手段,在纳米级控制光的潜力,提供了一种新的替代类型的纳米光子学的基础上分子材料的前景。
2015-10-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft