2D-MoS2 with Narrowest Excitonic Linewidths Grown by Flow-Less Direct Heating of Bulk Powders
开发具有较低复杂性和成本的单层和少层2D材料的高质量合成技术仍然是加速基础研究和应用开发的重要目标。我们提出了最简单的技术来合成微米级的单晶三角形单层的二硫化钼,即通过直接加热散装二硫化钼粉末到近端放置的基板。我们的样品的室温激子线宽值比文献中报道的大多数其他技术获得的2D-MoS 2的更窄,更均匀,并且与超平h-BN-capped机械剥离样品的那些相媲美,表明它们的高品质。通过大多数其他技术生长或获得的样品中不存在的富镁拉曼光谱也是我们样品高质量的证明。接触生长模式有利于直接生长晶体应变圆形样品,这使我们能够直接比较相同生长运行中平坦生长与应变生长的光电特性。我们的方法允许,第一次,定量比较相同合成的2D-MoS 2的激子和拉曼峰位置上的应变的影响。应变导致的平均红移约30毫电子伏的A-激子的位置,和约2厘米-1的E12克拉曼峰在这些样品中。我们的发现开辟了几种新的可能性,扩大了2D材料的研究。通过消除对载气流、机械运动或化学反应的需要,我们的方法可以小型化,用于低成本、高质量的科学研究,或者可能扩大规模,用于商业目的的2D晶体的大规模生产。此外,我们相信这种技术也可以扩展到其他过渡金属二硫属化物和其他层状材料。
2020-10-23 cond-mat.mtrl-sci
Discovering structural, electronic and excitonic properties of bulk, nanostructured and doped C3N4 in diamond- and graphitic-like phases
本文通过系统密度泛函理论研究比较了PBE和HSE06功能在不同体相C3N4中的结构和电子性质预测能力,发现HSE06-D3方法与实验数据一致,用于研究体相三重激发子性质,并探讨纳米结构化和掺杂对材料性能的影响。
2026-09-02 cond-mat.mtrl-sci
Excitonic effect on two-photon absorption of two-dimensional semiconductors: Theory and applications to MoS2 and WS2 monolayers
基于Bethe-Salpeter方程本征态,提出了计算半导体双光子吸收系数的第一性原理多体方法。我们应用这种形式主义计算的TPA光谱的二硫化钼和WS 2单分子膜。全电子全势线性化增广平面波基函数用于求解Bethe-Salpeter方程。计算的光谱与现有的WS 2单分子膜的实验结果吻合得很好。计算的TPA光谱表现出显着的激子效应相比,那些基于独立粒子近似。通过对态求和过程的追踪,揭示了MoS_2和WS_2单分子膜TPA激子跃迁的物理起源。结果表明,自旋轨道耦合效应导致了特征双峰,其间距为半自旋轨道分裂能。这些双峰主要来源于K点附近的跃迁。
2020-01-12 cond-mat.mtrl-sci
Stability of the Mott phase in excitonic double layers
本文结合平均场近似与跳迁展开的混合方法,研究周期势和非局域激子相互作用下激子双层莫特相的稳定性,构建了玻色莫特-超流转变相图,可为范德华异质结电子空穴晶体实验提供解释。
2025-11-16 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas
Giant excitonic effects in bulk vacancy-ordered double perovskites
本研究通过第一性原理GW-BSE计算发现空位有序双钙钛矿Cs2MX6中具有约1 eV的巨大激子结合能,归因于弱介电屏蔽和近平坦电子带,并阐明自旋-轨道耦合对激子红移的关键作用。
2022-11-10 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Excitonic photoluminescence in symmetric coupled double quantum wells subject to an external electric field
从理论和实验两方面研究了外加电场F对对称耦合双量子阱激子光致发光谱的影响。我们表明,变分法在两粒子电子-空穴波函数近似下给出了一个很好的协议与测量的PL在一个狭窄的DQW在一个宽的F区间,包括平带制度。给出了分子束外延生长的DQW的实验数据,DQW由两个5 nm宽的GaAs阱组成,由4个单层(ML)宽的纯AlAs中心势垒分隔,并夹在Ga_{0.7} Al_{0.3} As层之间。沿生长方向施加偏置电压。空间上的直接和间接激子跃迁被确定,激子的半径和激子在生长方向上的压缩进行了评价变分。计算了激子结合能、复合能、振子强度和跃迁相对强度随外加电场的变化关系。我们的分析表明,这个简单的模型是适用于窄的DQW的情况下,不仅为PL峰的位置的定性描述,但也为他们各自的形状和强度的估计。
1999-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Excitonic and deep-level emission from N- and Al-polar homoepitaxial AlN grown by molecular beam epitaxy
本研究利用低温阴极荧光光谱分析了分子束外延生长的N极性和Al极性AlN层,发现其深能级发光受抑、常见施主缺失且自由激子发光增强,并直接提取了Γ5自由激子结合能。
2023-07-23 cond-mat.mtrl-sci
Role of Dimensionality on Excitonic Properties of BiSeI using Many-body Perturbative Approaches
该研究结合 DFT、$\mathit{G_0W_0}$ 与 Bethe-Salpeter 方程,揭示降低维度会增大 BiSeI 带隙并使弱束缚激子转变为强束缚激子。
2025-03-17 cond-mat.mtrl-sci
Huge excitonic effects in layered hexagonal boron nitride
用全电子GW近似计算了块状六方氮化硼的准粒子能带结构,结果表明该化合物是一种间接带隙半导体。用电子-空穴双粒子格林函数的Bethe-Salpeter方程的解计算了它的光谱,结果与已有的实验数据符合得很好。对带隙内的激子结构进行了详细的分析,发现激子属于Frenkel类,并被紧紧地限制在层内。计算的激子结合能比Watanabe { \it et al}使用Wannier模型解释他们的实验结果并假设h-BN是直接带隙半导体得到的激子结合能大得多。
2005-03-16 cond-mat.mtrl-sci
First-principles study of excitonic effects in Raman intensities
对大块固体拉曼强度的从头计算预测通常依赖于入射激光的频率远小于带隙的假设。然而,当光子频率是能隙的相当大的一部分或更高时,共振效应出现。在硅的情况下,当激子效应被忽略时,固体对光的响应在静态极限和间隙之间的频率范围内增加了近三个数量级。当考虑激子效应时,观察到强度额外增加了十倍。我们包括这些影响,使用有限差分法,通过求解贝特-萨尔彼得方程获得的介电函数。与以前的理论研究相比,我们对硅的拉曼极化率的结果显示出更强的协议与实验数据。对于布里渊区的采样,提出了一种双网格技术,从而大大减少了计算工作量。
2013-09-07 cond-mat.mtrl-sci
Influence of the effective layer thickness on the groundstate and excitonic properties of transition-metal dichalcogenide systems
本文提出了一个计算过渡金属-二硫族化合物单层和多层体系相互作用基态和近带隙光谱的自洽方案。该方法结合了多层环境中的库仑相互作用势的介电模型,重整化基态的间隙方程,和Dirac-Wannier方程来确定激子的性质。为了解释垂直于其基本平面的单个单分子膜的延伸,在库仑相互作用势中引入了有效厚度参数。的例子的MoS $_2$的数值计算表明,所产生的有限尺寸效应导致显着的修改的光学光谱,再现实验观察到的激子共振系列的非氢的功能。应用多层结构的理论,从单层到大块的近带隙光学性质得到一致的描述。除了众所周知的面内激子,层间激子也发生在多层系统中,这意味着对大块材料实验结果的重新解释。
2017-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Excitonic effects on infrared vibrational and Raman spectroscopy from first principles
本文提出基于TD-aGW理论的第一性原理方法,计算包含激子效应的红外振动与拉曼光谱,发现单层MoS2、WS2和WSe2的散射强度存在显著激子增强,并可由此提取激子-声子耦合强度。
2024-12-21 cond-mat.mtrl-sci
Strongly correlated excitonic insulator in atomic double layers
激子绝缘体(EI)是由半导体中束缚电子-空穴对(激子)的形成而产生的,并为量子多玻色子物理提供了固态平台。强激子-激子排斥预计将通过抑制密度和相位波动来稳定凝聚的超流和晶相。虽然已经报道了EI的光谱特征,但强相关EI状态的确凿证据仍然难以捉摸。在这里,我们证明了一个强相关的空间间接二维(2D)EI基态形成在过渡金属二硫属化物(TMD)半导体双层。当施加在两个电隔离的TMD层之间的偏置电压被调谐到填充束缚电子-空穴对但不填充自由电子或空穴的范围时,形成平衡层间激子流体。电容测量表明,流体是激子可压缩的,但电荷不可压缩的直接热力学证据的EI。该流体还与超过10的无因次激子耦合常数强相关。我们进一步构建了一个激子相图,揭示了莫特转变和相互作用稳定的准凝聚。我们的实验为实现激子的奇异量子相位以及多端激子电路的应用铺平了道路。
2021-04-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quasiparticle Energies and Excitonic Effects of Chromium Trichloride: from Two Dimensions to Bulk
层状范德华(vdW)磁性材料迄今为止吸引了显著的研究兴趣。在这项工作中,我们采用第一性原理多体微扰理论计算的原型VDW磁体,铬铬(CrCl 3),覆盖单层,双层,散装结构的激发态性质。不像通常的非磁性VDW半导体,其中多电子相互作用和激发态是敏感的维度,多电子相互作用总是增强和主导的准粒子能量和光学响应的二维和散装氯化铬。电子-空穴(e-h)结合能在单层中可达3eV,并且在体中保持高达2 eV。由于自能修正与电子-氢结合能之间的相互抵消效应,最低能级激子(光学带隙)几乎不受维数变化的影响。此外,对于具有相似电子-氢结合能的激子,它们的偶极振子强度可以相差几个数量级,我们的分析表明,这种巨大的差异是由于复杂激子波函数与带间跃迁之间的独特干涉效应。最后,我们发现层间堆积顺序和磁耦合几乎不改变CrCl 3的准粒子带隙和光学吸收光谱。我们计算的低能激子峰位与现有的测量结果一致。这些发现提供了深入了解的多电子相互作用和磁序和光学激发之间的相互作用在VDW磁性材料。
2020-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Quasiparticle band structure and excitonic optical response in V2O5 bulk and monolayer
本研究使用全电子准粒子自洽GW方法和Bethe-Salpeter方程计算了V2O5的能带结构和光学响应,发现其具有大结合能的电荷转移激子,并揭示了单层准粒子带隙增加而光学带隙相对独立于层间距的机制。
2024-07-30 cond-mat.mtrl-sci
High-energy excitonic effects in graphite and graphene
采用从头计算方法对石墨、石墨烯和石墨烯双层膜的光吸收进行了研究。电子-空穴相互作用包括在GW准粒子电子结构之上求解Bethe-Salpeter方程。对于所有三个系统,我们观察到强激子效应在高能量,远远超出连续的π-> π* 跃迁。在石墨中,这些影响σ-> σ* 转变的开始。在石墨烯中,我们预测在8.3 eV的激子共振所产生的背景连续的偶极禁戒跃迁。在石墨烯双层中,共振移动到9.6eV。我们对石墨的计算结果与实验符合得很好。
2010-09-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Excitonic effects in the optical properties of CdSe nanowires
我们用超越密度泛函理论的第一性原理方法计算了小直径CdSe纳米线的电子和光学性质,结果表明,在这种纳米尺度下,体系统中常用的一些近似方法是如何失效的,以及包括晶体局域场和激子效应来预测纳米线独特的光学性质是多么的不可或缺。从我们的研究结果,我们然后构建一个简单的模型,描述的光隙作为一个函数的直径的线,这原来是在良好的协议与实验的中间和大直径。
2010-02-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Influence of photoexcitation depth on luminescence spectra of bulk GaAs single crystals: application to defect structure characterization
体GaAs光致发光的调查结果,提出了从近表面层的不同厚度的用于激发的光的波长接近,但一些大于激子吸收共振(所谓的“体”光激发)。只有激子和带边发光下看到的带间激发,而在“体”激发下,光谱是更多的信息。在本工作中研究的所有样品的带间激发光谱几乎是相同的,而体激发PL光谱是不同的样品和激发深度,并提供信息的深层次点缺陷组成的散装材料。
2011-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Optical to UV spectra and birefringence of SiO$_2$ and TiO$_2$: First-principles calculations with excitonic effects
本文提出了一种计算包含激子效应的紫外光谱的第一性原理方法。该方法是基于Bethe-Salpeter方程计算结合基态密度泛函理论计算的电子结构代码\textsc{ABINIT}的\textsc{NBSE}代码。本文给出了体硅的实验计算,并用$α$相SiO $_2$和金红石相TiO $_2$的光谱和双折射率的计算说明了这种方法。对TiO $_2$中的强双折射现象进行了解释。
2008-07-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Giant exciton binding energy in bulk CrCl3
XPANCEO;Moscow Center for Advanced Studies(莫斯科高等研究中心);Fujian Institute of Research on the Structure of Matter, Chinese Academy of Sciences(中国科学院福建物质结构研究所);Quantum Science Center of Guangdong–Hong Kong–Macao Greater Bay Area (Guangdong)(粤港澳大湾区量子科学中心(广东));University of Manchester(曼彻斯特大学);National University of Singapore(新加坡国立大学)
研究发现CrCl3中巨量激子结合能,揭示层状结构与激子性质的关联。
2025-12-26 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Influence of Photoexcitation Depth on Luminescence Spectra of Bulk GaAs Single Crystals and Defect Structure Characterization
体GaAs光致发光的研究结果是从不同厚度的近表面层,用于激发光的波长接近,但一些大于激子吸收共振(所谓的体光激发)。在带间激发下,只观察到激子和带边发光,而在体激发下,光谱信息更多。在本工作中研究的所有样品的带间激发光谱几乎是相同的,而体激发PL光谱是不同的样品和激发深度,并提供信息的深层次点缺陷组成的散装材料。
2011-06-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Excitons in boron nitride nanotubes: dimensionality effects
我们发现,氮化硼(BN)纳米管的光吸收光谱是由强束缚激子。我们的第一性原理计算表明,第一和主导激子峰的结合能敏感地依赖于系统的维数,从块状六方BN中的0.7 eV到单层BN中的2.1 eV到假设的(2,2)管中的3 eV以上。这种激子的强烈局部化性质决定了其结合能随着管直径的增加而向片值的快速收敛。第一激子峰的绝对位置几乎与管半径和系统维数无关。这为观察到的不同管和本体hBN的“光学间隙”恒定性提供了解释[R. Arenal等人,出现在Phys.Rev.Lett。(2005)]。
2005-08-29 cond-mat.mtrl-sci
Spatially-indirect Exciton Condensate Phases in Double Bilayer Graphene
我们提出了一个理论的空间间接激子凝聚态的系统组成的一对电气隔离的Bernal石墨烯双层。二维位移场/双层间偏置空间中的基态相图包括层极化半导体、自旋密度波态、激子凝聚体以及具有混合激子和自旋序的态。我们发现,两种不同的凝聚态,区分的手征指数,在不同的电控制条件下是稳定的。
2016-11-19 cond-mat.mtrl-sci
Excitonic luminescence of iodine-intercalated HfS$_2$
报道了用化学气相输运法生长的HfS $_2$的光致发光。在1.4 - 1.5eV的能量范围内,在低温下出现一系列发射谱线。两组所观察到的激子跃迁,其次是他们的副本涉及声学和光学声子区分使用经典的强度相关分析。发射归因于与插入在HfS $_2$层之间的碘(I $_2$)分子结合的激子的复合。I $_2$分子在生长过程中作为卤素传输剂引入晶体。它们在晶体中的存在被二次离子质谱证实。
2023-01-16 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
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
Excitonic effects in time-dependent density functional theory from zeros of the density response
本文提出利用动力学交换关联核的极点识别集体激发反相运动频率,据此构建简单解析的TDDFT近似核,以高效重现半导体和绝缘体的主要激子吸收特征。
2023-03-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Correlated Excitonic Signatures in a Nanoscale van der Waals Antiferromagnet
研究通过将 NiPS3 反铁磁体缩小至几十纳米,实现体相激子关闭与可见光电荷转移跃迁激活,并揭示其自旋关联、极化子及离散 Stark 特征。
2023-06-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Excitonic Instability in Ta2Pd3Te5 Monolayer
本文通过第一性原理计算揭示Ta2Pd3Te5单层为无结构畸变的激子绝缘体,发现其激子结合能大于单粒子带隙且动力学稳定。
2024-08-23 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Self-Energy and Excitonic Effects in the Electronic and Optical Properties of TiO2 Crystalline Phases
本文采用密度泛函理论和多体微扰理论相结合的方法,对TiO 2金红石相和金红石相的电子和光学性质进行了统一的从头算研究。交换相关的一致处理,包括许多机构的一个粒子和两个粒子的影响,在自能和电子-空穴相互作用,产生了高质量的电子和光学性质的描述,给出了一些数量,第一个可用的估计这种化合物。特别是,我们给出了一个定量的,直接的电子和直接的光学间隙的评价,澄清他们的作用相对于以前的各种实验技术获得的值。我们得到一个描述的电子间隙和光谱,是与实验相一致的,分析不同的贡献的实验光学间隙的作用,并将它们与我们的计算中使用的理论水平。我们还展示了激子在两个晶相中的空间性质,突出了不同光学跃迁的局域化特征。本文的目的是了解和牢固地建立电光体属性,到目前为止尚未澄清,这种材料的基本和技术利益的绿色能源应用。
2010-03-31 cond-mat.mtrl-sci
Discovery of a topological exciton insulator with tunable momentum order
研究在Ta2Pd3Te5三维晶体中发现100 K以下形成的拓扑激子绝缘相及5 K附近可调波矢的次级激子序,并通过无能隙边界模式等证据确认其拓扑性。
2025-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Ab Initio Calculations of Exciton Radiative Lifetimes in Bulk Crystals, Nanostructures and Molecules
激子是束缚的电子-空穴对,其主导半导体和绝缘体的光学响应,特别是在库仑相互作用被弱屏蔽的材料中。光吸收(包括激子效应)已经使用第一性原理计算进行了广泛的研究,但是用于计算辐射复合和光发射的方法仍在开发中。在这里,我们展示了一个统一的从头计算方法来计算激子辐射复合材料,从大块晶体的纳米结构和分子。我们推导出激子辐射复合率在大块晶体,孤立系,并在一维和二维材料,使用费米的黄金法则内的贝特-萨尔彼得方程的方法。我们提出了基准计算的GaAs晶体和气相有机分子的辐射寿命。我们的工作为从第一性原理出发研究体材料、纳米材料和分子材料中激子复合和发光提供了一种通用的方法。
2019-07-26 cond-mat.mtrl-sci
Perfect Coulomb drag in a dipolar excitonic insulator
本研究在MoSe2/WSe2偶极双层激子绝缘体中观测到完美库仑拖拽,并揭示其随温度与Mott密度转变的输运行为。
2023-09-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Optical conductivity renormalization of graphene on SrTiO$_{3}$ due to resonant excitonic effects mediated by Ti 3\textit{d} orbitals
我们提出了一个激烈的重整化的SrTiO $_3$导致在紫外区几乎完全透明的石墨烯的光学电导率的证据。这些发现归因于共振激子效应,并得到了\emph{ab initio} Bethe-Salpeter方程和密度泛函理论计算的进一步支持.石墨烯的($π$,$π$ *)-轨道和SrTiO $_3$的Ti-3 \textit{d} $t_{2g}$轨道具有很强的杂化性,这些轨道上的电子-空穴态相互作用对石墨烯的光学电导率起主导作用.这些相互作用远低于块状SrTiO $_3$的光学带隙。这些结果开启了通过\textit {d}轨道操纵石墨烯中的相互作用强度的可能性,这对于光学应用可能是至关重要的。
2014-12-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Structural Distortions Control Scaling of Exciton Binding Energies in Two-Dimensional Ag/Bi Double Perovskites
针对Ag/Bi基二维双钙钛矿激子结合能随层厚变化的反常趋势,研究通过从头算多体微扰理论发现结构畸变是主因,明确了层间距、堆叠的影响,为层状无铅钙钛矿激子特性调控提供设计原则。
2025-07-31 cond-mat.mtrl-sci
Effects of dynamical screening on the BCS-BEC crossover in double bilayer graphene: Density functional theory for exciton bilayers
基于密度泛函理论推导了双层激子系统的能隙方程,并将我们的结果与量子蒙特卡罗模拟和最近的双双层石墨烯实验进行了比较。间隙方程有一个平均场的形式,但包括一个一致的治疗动态屏蔽。我们发现,间隙生存在更高的密度比以前认为从平均场估计,这给出了强有力的迹象表明,在零磁场的双双层石墨烯系统可以被用作模型系统来调查的BCS-BEC交叉。此外,我们表明,约瑟夫森对转移可以是大量的小带隙和密度。
2021-01-20 cond-mat.mtrl-sci
Local absorption spectra of artificial atoms and molecules
我们从理论上研究了单个和耦合半导体量子点的线性吸收光谱的空间依赖性,其中强的三维量子限制导致库仑相互作用的整体增强,进而导致激子性质的显著重整化。我们表明,由于这种库仑相关性和激子波函数的空间干涉-出现意想不到的光谱特征,其强度取决于空间分辨率在一个高度非单调的方式时,空间分辨率是可比的激子玻尔半径。最后讨论了耦合对双量子点光学近场特性的影响。
2000-08-08 cond-mat.mtrl-sci
Quantum Monte Carlo study of three-dimensional Coulomb complexes: trions and biexcitons; hydrogen molecules and ions; helium hydride cations; and positronic and muonic complexes
三维激子复合物对体半导体的光电性质有重要影响。更一般地说,相关的少粒子分子和离子,通过成对库仑势结合在一起,在物理和化学的各个领域中发挥着重要作用。基于统计精确的扩散量子蒙特卡罗计算,我们研究了体3D半导体中的激子三体和四体复合物(三子和双激子)以及一系列小分子和离子,其中核被视为量子粒子与电子处于平等地位。我们提出的插值公式,预测这些复合物的结合能无论是在散装半导体或在自由空间。通过计算量子蒙特卡罗模拟中的对分布函数,我们研究了小分子中谐波和非谐波振动效应的重要性。
2022-12-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.quant-gas quant-ph
Excitonic effects in two-dimensional TiSe$_2$ from hybrid density functional theory
过渡金属二硫属化合物(TMD),无论是体相还是单层相,都具有丰富的电荷密度波(CDW)相和较强的周期性晶格畸变。虽然嵌套的实际作用一直在争论中,但很好地理解,负责CDW的微观相互作用是电子-声子耦合。然而,TiSe $_2$的情况在这个家族中是独特的,因为高于临界温度$T_\mathrm{CDW}$的正常状态的特征在于通过ARPES测量的小准粒子带隙,使得不存在嵌套衍生的磁化率增强。因此,有人认为这种CDW的机制应该是不同的,这种材料实现了Walter Kohn提出的激子绝缘体相。另一方面,也有人提出,整个相图可以解释一个足够强的电子-声子耦合。在这项工作中,为了估计这种材料是如何接近纯激子绝缘体不稳定性,我们量化的电子-空穴相互作用的强度计算激子能带结构的混合密度泛函理论的水平上,专注于单层。我们发现,在一定的参数范围内的间接间隙在$q_{\mathrm{CDW}}$显着减少激子效应。我们讨论的后果,这些结果的辩论负责这CDW的物理机制。基于计算的激子结合能作为混合DFT的混合参数的函数的依赖性,我们推测纯激子绝缘体的必要条件是其非相互作用的电子结构是金属的。
2018-05-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quasiparticle energies and excitonic effects of α-RuCl3
本文利用第一性原理多体微扰理论计算了α-RuCl3的准粒子带隙和激子能量,并发现单层锯齿形反铁磁相与铁磁相的光学响应各向异性差异可用于识别近简并磁态。
2025-07-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Magnetic polaronic exciton in A-type 2D van der Waals bulk material CrSBr
针对二维磁性半导体CrSBr在高磁场低温下电子结构和光物理机制不明确的问题,通过光谱研究确定其电荷转移带边并揭示局域激子磁极化子态及不同温度下的激子竞争,为层状磁性半导体量子调控提供基础。
2024-11-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Exciton-exciton annihilation in MoSe2 monolayers
利用飞秒瞬态吸收显微镜研究了MoSe 2单层和体样品中激子的动力学行为。激子由750 nm和100 fs的激光脉冲共振注入,并由在790 - 820 nm范围内调谐的探测脉冲检测。我们观察到一个强烈的密度依赖性的激子布居的初始衰减的单层,这可以很好地描述了激子-激子湮灭。在可比条件下,未在原液中观察到此类特征。我们还观察到激子相空间填充引起的饱和吸收,这表明它们作为可饱和吸收体的潜在应用。
2013-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Bulk and Edge Properties of Twisted Double-Bilayer Graphene
可控二维莫尔材料的出现为研究拓扑物理学提供了一个新的平台。扭曲双层石墨烯(TDBG)已被预测为主机的拓扑非平凡的间隙相与Chern数等于2的电荷中性,当一半的平带被填充。然而,使用单个测量来诊断拓扑状态可能是困难的,因为同时探测体积和边缘性质是理想的。在这里,我们报告了化学势测量,传输测量和理论计算的组合,表明扭曲的双层石墨烯可以托管金属边缘传输,同时在体中绝缘。对多终端样品的测量的Landauer-Buttiker分析使我们能够定量评估边缘状态散射。我们将这些结果解释为预测的拓扑相在电荷中性的签名。
2021-10-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el