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
Effects of an electron gas on the negative trion in semiconductor quantum wells
本文给出了在电子气存在下负三介子结合能的计算结果。考虑了库仑相互作用的屏蔽和泡利不相容原理。我们的结果表明，由于泡利不相容原理，负三振子的快速电离，而屏蔽主要负责削弱三振子结合能。
2001-09-26 cond-mat.mes-hall
Simulations of Trions and Biexcitons in Layered Hybrid Organic-Inorganic Lead Halide Perovskites
表现得像具有不可忽略的介电对比度的原子精确的二维量子阱，分层HOIP具有强的电子相互作用，导致紧密结合的激子，其结合能在500 meV的量级上。这些强相互作用表明，更大的激子复合物，如三激子和双激子，这是很难研究数值由于层状HOIP的复杂性的可能性。在这里，我们提出和parameterized模型哈密顿激子复合物在层状HOIP和我们研究的相关本征函数的trions和双激子使用扩散蒙特卡罗和非常大的变分计算明确相关的高斯基函数相结合。这些复合物的结合能和空间结构作为层厚度的函数。最薄的层状HOIP的trion和双激子的结合能分别为35毫电子伏和44毫电子伏，而一个单一的剥离层被预测具有trion和双激子具有相等的结合能为48毫电子伏。我们将我们的研究结果与现有的实验数据和其他准二维材料进行比较。
2020-10-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph
Trions and biexcitons in a nanowire
在有效质量模型的框架下，采用Born-Oppenheimer近似，提出了纳米线中三电子和双激子的理论。我们考虑了在横向约束和局域势的共同作用下三激子和双激子的形成。利用一维有效尖点库仑势的矩阵元，得到了束缚电子态和空穴态的束缚能和本征函数的解析表达式，其参数由束缚电子态和空穴态的相同本征函数自洽地确定.对ZnO/ZnMgO、CdSe/ZnS和CdSe/CdS核/壳圆柱形纳米线的计算表明，纳米线中的三电子和双激子结合能与纳米线的尺寸有关，并且在相同的输入参数下，纳米线中的双激子结合能总是大于三电子的结合能.三电子和双激子在CdSe/ZnS NW中随着电介质壳层的增加而保持稳定，而在ZnO/ZnMgO NW中，当周围的电介质壳层分别超过2.5 nm和2 nm时，它们变得不稳定。研究了双激子反键态到三子成键态的缔合电离。基于双激子结合能和概率缔合电离的尺寸依赖性的结果，提出了光电应用的最佳半径NW。
2018-04-30 cond-mat.mes-hall
Extraordinarily bound quasi-one-dimensional trions in two-dimensional phosphorene atomic semiconductors
新的二维（2D）材料磷烯的各向异性性质，与其他2D材料，如石墨烯和过渡金属二硫属化物（TMD）半导体相比，允许激子被限制在理论预测的准一维（1D）空间中，导致由降维和屏蔽引起的显着现象。在这里，我们报告了一个trion（带电激子）的结合能为190 meV的几层磷烯在室温下，这是近一到两个数量级大于那些在二维TMD半导体（20-30 meV）和准二维量子阱（1-5 meV）。如此大的结合能仅在真正的一维材料中观察到，例如碳纳米管，其光电应用已被其固有的小光学横截面严重阻碍。磷烯提供了一种优雅的方式来克服这一障碍，使准一维激子和三电子行为在一个大的二维区域，允许光电集成。我们通过演示激子和三电子的完全线性偏振光发射，实验验证了磷烯中激子和三电子动力学的准一维性质。在高于一维的材料中，非常大的trion结合能的影响是深远的。它提供了一个室温下的二维平台来观察准一维区域内的基本多体相互作用。在室温下对磷烯的强光致发光进行了大范围的电调谐，为可调谐光源开辟了一条新的途径。
2014-11-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Charged excitons or trions in 2D parabolic quantum dots?
到目前为止，在文献中，术语“带电激子”和“trion”经常相互混淆，并且大多被认为是相同的。在这项工作中，我们表明，这是不是在二维量子点的情况下，抛物约束。利用非限制性Hartree-Fock方法，计算了二维抛物量子点中带电激子和激子的能量和结合能随载流子在量子点中的限制的变化.结果表明，带电激子和激子的结合能随电子与空穴之间的约束比的变化而有不同的表现。还考虑了外加磁场对带电激子结合能的影响。
2021-12-26 cond-mat.mes-hall
Excitons, trions, and biexcitons in transition metal dichalcogenides: magnetic field dependence
研究了垂直磁场对半导体过渡金属二硫属化物（TMD）单分子膜中激子、三激子和双激子的结合能和结构性质的影响。随机变分方法（SVM）与相关高斯基被用来计算这些少粒子系统的不同属性。此外，我们提出了一个简化的变分方法，支持SVM结果的激子作为磁场的函数。激子的抗磁位移与最近的实验结果进行了比较，我们将这一概念推广到trions和双激子。局部势的波动，我们模型的圆形势阱，上的结合能的trions和双激子的影响进行了研究，发现显着增加这些激子复合物的结合。
2018-05-07 cond-mat.mes-hall
Asymmetric trions in monolayer transition metal dichalcogenides
本文提出三激子波函数非对称模型，指出激子-三激子劈裂不仅包含三激子结合能，还包含亮暗激子结合能之差，并定量解释了MoSe2和WSe2中的三激子能量。
2025-07-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
The Coulomb interaction in monolayer transition-metal dichalcogenides
近年来，著名的Keldysh势被广泛用于描述单层过渡金属二硫族化合物中少体配合物的库仑相互作用。使用这种潜在的模型带电激子（trions），人们发现一个强烈的依赖于单层是否悬浮在空气中，支持SiO $_2$，或封装在六方氮化硼的结合能。然而，三振子结合能的经验值显示弱依赖于单层配置。这一缺陷表明，库仑势的描述仍然缺乏这类重要的材料。我们解决这个问题，并得出一个新的潜在的形式，它考虑到三个原子片，构成一个单层的过渡金属dichalcogenides。新势自洽地支持（i）中性激子的非氢Rydberg系列，以及（ii）trion结合能对环境的弱依赖性。此外，我们确定了一个重要的trion晶格耦合由于声子云附近的带电复合物。另一方面，中性激子由于其电荷中性和小的玻尔半径的汇合而与晶格具有较弱的耦合。
2018-09-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Variationally optimized orbital approach to trions in two-dimensional materials
本文用变分法研究了二维空间中的三重子，试波函数由二维slater型轨道的线性组合构成。用这种方法可以有效地计算出三电子的能级和波函数，并具有较好的精度。我们首先应用这种方法研究了二维类氢系统中的三电子能级，并在较宽的质量比和屏蔽长度范围内进行了计算。我们发现，基态trion是绑定的整个参数范围内，和一个激发态trion与反对称置换的电子与有限的角动量是绑定大的电子空穴质量比或长屏蔽长度。用本方法计算的基态三电子的结合能与用更复杂但计算量大的方法计算的结合能吻合得很好。然后，我们计算了各种单层过渡金属二硫属化物（TMDC）中的三价态，使用这种方法包括电子空穴交换（EHX）的相互作用。对于TMDC，我们发现EHX的影响可以在确定三离子结合能和稳定的激发态三离子的可能存在显着。
2021-05-04 cond-mat.mes-hall
The biexciton puzzle
随机变分方法（SVM）表明，有效质量模型正确地估计了激子和三重子的结合能，但不能预测双激子的实验结合能.利用高精度变分计算，它表明，双激子的结合能在过渡金属二硫属化物小于三离子结合能，矛盾的实验结果。计算结果还表明，双激子的激发态与实验数据符合得很好。这种激发态对应于一个空穴附着在一个负三振子上，可能是理论和实验之间差异的一个可能的解决方案。
2015-07-28 cond-mat.mes-hall
Unravelling the coupling between excitonic quasiparticles-electron-phonon and role of interlayer coupling in vertically and horizontally aligned layered MoS2
激子准粒子、激子/三激子/双激子以及它们与声子和载流子的耦合在控制原子级薄的半导体2D材料的光学性质方面起着至关重要的作用。在这项工作中，我们解开激子/trions的动力学和它们的耦合与声子和载流子在几层垂直和水平排列的二硫化钼。我们观察到的trion签名的最高记录温度（330 K）在这两个系统中，并已表明，激子/trion的动力学和它们的耦合与声子和电子的垂直对齐的二硫化钼更受影响。随着温度的升高，观察到均匀的线宽展宽。在低温区（<100 K），谱线宽度的展宽主要是由声子引起的。相反，在高温下观察到声学和纵向光学声子对线宽展宽的贡献。通过对温度依赖的价带分裂和三价电子结合能的研究，我们也观察到了层间耦合在两个体系中的显著作用。垂直取向和水平取向的MoS 2的价带分裂随温度的升高分别降低了22%和12%，表明垂直取向对价带分裂的影响大于水平取向.此外，我们还注意到由于三电子的结合能小，三电子带的强度比激子带的强度有明显的热猝灭。
2021-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Excitons and trions with negative effective masses in two-dimensional semiconductors
我们从理论上研究基本的库仑相关复合物：中性和带电激子，也被称为trions，在过渡金属二卤化物单分子膜。我们专注于的情况下，其中一个电子占据激发，高躺，导带的特点是一个负的有效质量。我们发展了这种负有效质量的高位激子和trion的理论，并证明了高位导带色散的非抛物性在束缚激子和trion态形成中的关键作用。我们提出了简单，准确和物理上合理的审判波函数计算库仑束缚复合物的结合能和比较变分计算的结果与一个完全的数值方法。在发展的模型中，我们讨论了最近的实验结果，观察到高的负有效质量trions [K.- Q. Lin等人，国家通信13，6980（2022）]。
2023-03-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fine structure of the band edge excitons and trions in CdSe/CdS core/shell nanocrystals
我们提出了一个理论描述的激子和正，负电荷的trions在“巨型”的CdSe/CdS核壳纳米晶体（NC）。所开发的理论提供了描述作为CdSe/CdS导带偏移和CdSe核半径的函数的CdSe/CdS核/厚壳NC中的激子的精细结构的参数。我们还发展了一个一般性的理论，描述了半导体纳米碳中产生的带正电荷的三电子的精细结构与简并价带。计算中考虑了CdSe价带的复杂结构和粒子间的库仑和交换相互作用。本文给出了CdSe芯尺寸和CdSe/CdS导带偏移量对三电子精细结构的依赖关系，对三电子束缚能的依赖关系，对激子和三电子辐射衰减时间的依赖关系。理论计算结果与实验数据定性一致。
2012-11-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Trion ground state energy: simple results
本文研究了三维半导体中三电子的结合能，电荷之间存在裸库仑相互作用，电子和空穴的色散关系采用有效质量近似。这是通过利用以前提出的精确方法的三体问题。计算涵盖了电子空穴质量比的整个范围。我们发现一个完美的协议与现有的变分计算。通过对小质量比和大质量比两种情况的研究，我们建立了一个三参数的激子结合能的插值公式$E_b(r)$，其中$r$是电子与激子的质量比.这个公式$E_b(r)=0.71347-0.11527 \,r -0.18580\, \sqrt{1-r}\,$，以原子单位表示，在我们的精度范围内，与我们在整个质量比范围内的数值结果完全一致。
2019-09-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Trions in two-dimensional monolayers within the hyperspherical harmonics method. Application to transition metal dichalcogenides
本文采用四维超球谐函数方法求解TMDC单层中带RK势的三体薛定谔方程，在库仑与对数极限下得到X⁻、X⁺三粒子激子结合能的解析界，数值结果与实验相符。
2024-01-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
Binding energy of negatively charged exciton in a semiconductor quantum well: the role of interface defects
提出了一个考虑界面缺陷对GaAs/Al $_{0.3}$ Ga $_{0.7}$ As量子阱中带电激子结合能影响的模型.用变分法计算了束缚能增益和激子尺寸对量子阱宽度的依赖关系。我们表明，trion是更敏感的界面缺陷比激子。
2001-09-26 cond-mat.mes-hall
Stability of negative and positive trions in quantum wires
研究了量子线中载流子强量子限制下的负三重子（$X^-$）和正三重子（$X^+$）的结合能，建立了一个精确可解的数值模型。电子和空穴的相对局域化对三电子的稳定性有很大的影响。对于相等的空穴和电子约束，$X^+$是更稳定的，但是例如由于其较大的有效质量，粒子定位朝向更强的空穴定位的小的不平衡导致光致发光光谱中的$X^-$和$X^+$复合线的互换，如最近实验观察到的。在较大的$X^-$稳定性的情况下，平行于线轴取向的磁场导致$X^+$结合能的更强增加，从而导致$X^+$和$X^-$线的交叉。
2005-01-11 cond-mat.mes-hall
Localized bright luminescence of indirect excitons and trions in MoSe$_2$/WSe$_2$ van der Waals heterostructure
半导体异质结构中的间接激子（IX）是玻色子，可以冷却到量子简并温度以下，并且可以通过电压和光进行有效控制。IX量子玻色气体和IX器件在GaAs异质结构中进行了探索，其中IX的存在范围限于低温，因为IX结合能低。范德华过渡金属二硫属化物（TMD）异质结构中的IX的特征在于大的结合能，这为探索激子量子气体和在高温下创建激子器件提供了机会。TMD异质结构也为研究单激子现象和少粒子复合物提供了一个新的平台。在这项工作中，我们目前的研究，在MoSe $_2$ /WSe $_2$异质结构的IX和报告的两个IX发光线的能量分裂和温度依赖性，确定他们为中性和带电IX。实验发现的间接带电激子（即间接三离子）的结合能接近TMD异质结构中负间接三离子的计算结合能28 meV [Deilmann，Thygesen，Nano Lett. 18，1460（2018）]。我们还报道了在低温下实现发光线宽达到4~meV的IXs。在局域化的斑点中观察到IX发光强度的增强和窄线宽。
2019-11-20 cond-mat.mes-hall
Way to observe the implausible "trion-polariton"
利用复合玻色子（coboson）多体理论，我们确定了“三振子极化激元”存在的条件。偶极吸引可以将激子和电子结合成具有与激子能量分离的能量的三电子。然而，长寿命的“trion-polariton”的存在是一个先验的不可信的，不仅因为光子-trion耦合，其比例为样品体积的倒数，是非常小的，但主要是因为这种耦合本质上是“弱”的。在这里，我们表明，一个中等密度的费米海使其观察是可能的：在正面，费米海克服了弱耦合的光子钉扎其动量通过泡利阻塞，它也克服了显着差的光子-trion耦合通过提供一个体积线性trion子空间，光子是相干耦合。另一方面，由于电子和质子的费米子性质，费米海加宽了光子与质子的共振，同时也通过阻断与质子形成相关的电子态，削弱了质子与质子的束缚。因此，观察这种新的极化激元的正确方法是使用具有长寿命电子态、高束缚态和费米能大到三电子束缚能的一小部分的杂质半导体。
2016-12-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Efficient calculation of trion energies in monolayer transition metal dichalcogenides
Monash University（莫纳什大学）；ARC Centre of Excellence in Future Low-Energy Electronics Technologies, Monash University（莫纳什大学未来低能耗电子技术卓越中心）；Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学）；Condensed Matter Physics Center (IFIMAC), Universidad Autónoma de Madrid（马德里自治大学凝聚态物理中心（IFIMAC））
本研究通过三体薛定谔方程在动量空间中高效计算单层过渡金属二硫化物中三重态能量，采用兰德减法方法精确处理极点，结果与量子蒙特卡洛计算一致且比变分计算更准确。
2025-01-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Configuration space method for calculating binding energies of exciton complexes in quasi-1D/2D semiconductors
North Carolina Central University（北卡罗来纳中央大学）
本文提出一种配空间方法，用于计算准1D/2D半导体中激子复合物（三重态、双激子）的结合能，揭示了在强限制结构中三重态结合能更高，而在弱限制结构中双激子结合能更高，从而得出三重态稳定性随横向尺寸增加而降低的普遍交叉行为。
2016-07-02 cond-mat.mes-hall
Trion and Biexciton in Monolayer Transition Metal Dichalcogenides
在非相对论势模型的框架下，利用超球谐方法研究了过渡金属二硫属化物单分子膜中的三电子和双激子。通过将三子和双激子的波函数按反对称HH展开，求解了具有Keldysh势的三体和四体薛定谔方程。基态能量的计算结果与Keldysh势的类似计算结果吻合良好，并且与三电子和双激子结合能的实验测量值吻合合理。
2017-01-06 cond-mat.mes-hall
Stability of trions in coupled quantum wells modelled by two-dimensional bilayers
我们报告变分和扩散量子蒙特卡罗计算的间接trions和双激子的结合能在理想的二维双层系统的有效质量近似下，并与一个库仑$1/r$之间的相互作用载流子。已经研究了各种电子-空穴质量比的临界层分离，在该临界层分离处，trions变得不受束缚，并且发现比双激子的临界层分离大一个数量级。
2017-10-13 cond-mat.mes-hall
Gate-voltage induced trions in suspended carbon nanotubes
我们观察到trion发射从悬浮的碳纳米管载流子引入静电场效应晶体管结构。在与亮激子猝灭的开始一致的栅极电压下，三价子峰出现在低于$E_{11}$发射能量的位置。通过研究具有不同手性的纳米管，我们证实了明亮的激子峰和trion峰之间的能量分离变得更小的直径管。得到了比表面包覆的碳纳米管大得多的三离子结合能，这种差异归因于悬浮管中介电屏蔽的减少。
2015-10-30 cond-mat.mes-hall
Charged excitons in monolayer WSe$_2$: experiment and theory
单层过渡金属二硫属化物中的带电激子或X $^{\pm}$ -三离子具有几十meV的结合能。与中性激子X $^0$一起，它们在低温和高温下主导发射光谱。我们使用基于WSe $_2$单层封装在六方氮化硼中的电荷可调器件，研究X $^+$和X $^-$之间的结合能的差异以及X $^-$的精细结构。我们发现，在电荷中性制度，X $^0$发射伴随着在较低的能量由一个强的峰值接近纵向光学（LO）声子能量。该峰在反射率测量中不存在，其中仅可见X $^0$和X $^0$的激发态。在$n$掺杂区，我们发现X $^-$的发射和反射之间有更密切的对应关系，因为观察到了具有6~meV精细结构分裂的三电子跃迁。我们提出了一个不同的X $^+$和X $^-$三电子态的对称性分析和结合能的计算结果。我们比较了三介子结合能的$n$和$p$掺杂制度与我们的模型计算低载流子浓度。我们证明了X $^+$和X $^-$三离子之间的分裂以及X $^-$态的精细结构可以与载流子之间的短程库仑交换相互作用有关。
2018-05-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Large trion binding energy in monolayer WS$_2$ via strain-enhanced electron-phonon coupling
本文通过纳米颗粒诱导局部应变，在单层 WS$_2$ 中实现了高达约 100 meV 的 trion 结合能，并揭示其增强机制为应变增强的电子-声子耦合，为 trion 基纳米光机电器件提供了新途径。
2024-12-13 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Anyons at impurities: Fractional charge measurement and "wrong sign" binding
ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）
该研究针对扭转MoTe₂中任意子与捕获三重子结合的实验现象，采用最低朗道能级模型结合精确对角化与Jain波函数，揭示了任意子-杂质结合能比值的标度规律及“符号错误”束缚机制，提出可利用局域激子或三重子探测任意子内部密度分布。
2026-10-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Influence of well width fluctuations on the binding energy of excitons, charged excitons and biexcitons in GaAs-based quantum wells
采用第一性原理路径积分Monte-Carlo方法研究了准二维GaAs/Al $_{x}$ Ga $_{1-x}$ As量子阱中激子、三激子（带正电荷和负电荷的激子）和双激子与单岛界面缺陷的结合能.我们详细讨论了结合能对阱宽波动的大小和量子阱宽度的依赖关系。对激子、三重子和双激子结合能随阱宽变化的数值计算结果与实验数据吻合较好。
2004-04-08 cond-mat.mes-hall
Spin coherence of a two-dimensional electron gas induced by resonant excitation of trions and excitons in CdTe/(Cd,Mg)Te quantum wells
利用皮秒抽运-探测克尔旋转技术，对二维电子气（2DEG）中长寿命自旋相干的产生机制进行了实验研究。研究了CdTe/（Cd，Mg）Te量子阱中稀释的2DEG。电子和空穴之间的强库仑相互作用导致中性激子和带负电荷的激子（trion）的大结合能，这允许人们通过共振光学激发来选择性地寻址激子或trion态。从理论上分析了不同的自旋相干产生方案，其中包括直接光生三电子、光生激子形成三电子和电子-激子交换散射。实验和理论之间的良好协议。
2007-07-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Exact-diagonalization studies of trion energy spectra in high magnetic fields
采用精确数值对角化方法研究了强磁场下掺杂GaAs量子阱中正负三电子的结合能。与以前的计算相比，在库仑矩阵元的积分中采用自洽子带波函数，并在希尔伯特空间中加入了更高的子带和多个朗道能级，从而充分考虑了量子阱的有限宽度和单侧掺杂引起的量子阱的不对称性.详细分析了精确对角化方案的精度和收敛性，包括对朗道能级和子带混合的依赖性、对价带单粒子谱的敏感性以及有限尺寸误差的估计。主要结果是激子色散和trion结合能谱计算的磁场，量子阱宽度，电子浓度的函数，和存在的电离杂质。作为补充方法，还使用了量子阱平面上的精确对角化和法向变分计算的结合。
2006-09-05 cond-mat.mes-hall
The interplay between excitons and trions in a monolayer of MoSe$_2$
我们研究了低温下自由载流子库对MoSe $_2$单层中激子和三离子复合物光学性质的影响。通过应用光掺杂通过非共振泵浦激光器的电子密度可以控制在我们的样品中，反过来激子和trion密度可以调谐。我们发现一个显着增加的trion的结合能中存在的诱导电子气在功率和时间分辨的光致发光光谱。这种行为是再现在原来的变分方法，考虑到屏蔽和相空间填充效应。
2017-02-14 cond-mat.mes-hall
Anyon-trions in atomically thin semiconductor heterostructures
Ludwig-Maximilians-Universität München（慕尼黑大学）；Munich Center for Quantum Science and Technology (MCQST)（慕尼黑量子科学与技术中心）；Collège de France（法兰西公学院）；CNRS（法国国家科学研究中心）；ENS-Université PSL（巴黎高等师范学院-巴黎文理研究大学）；Sorbonne Université（索邦大学）；International Solvay Institutes（国际索尔维研究所）；Université Libre de Bruxelles（布鲁塞尔自由大学）；ETH Zürich（苏黎世联邦理工学院）
该研究通过理论分析证明在二维半导体异质结构中，层间激子与准孔结合可形成任何子三重态，并展示了其结合能与准孔电荷的关系。
2025-07-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas cond-mat.str-el
Trion photoluminescence and trion stability in atomically thin semiconductors
本研究在量子力学基础上推导广义trion光致发光公式，揭示WSe₂中质量不平衡对trion稳定性和光谱特征的影响，并预测了新trion特征。
2023-06-19 cond-mat.mes-hall
Trion-polaritons : How strong coupling to a cavity changes the orbital and spin properties of trions
与微腔强耦合的二维电子系统的基元光激发是三振子极化激元。使用变分方法，我们证明了库仑相互作用和轻物质耦合之间的竞争起着至关重要的作用，在确定最低能量的轨道和自旋性质的trion极化激元。当光-物质相互作用超过裸三重态束缚时，由于腔介导的自旋轨道效应，单重态和三重态三重态混合，这反过来又导致外层电子玻尔半径的强烈增加。在这种强腔耦合制度，三振子极化激元由一个激子极化激元包围一个弱束缚电子，是让人想起一个相干的里德伯激发。
2016-03-11 cond-mat.mes-hall quant-ph
Analog of the Auger effect in radiative decay of a trion in a quantum well
我们已经分析了X^- trion（激子+电子）衰变的能量学，假设激子和trion是单个二维半导体量子阱的独立激发。第一次，它已被证明，在填充一个井与电子从一个选择性的施主掺杂矩阵，结合能的trion（电子与激子）线性增加的费米能级的位移到深度的c带。这与ZnSe/Zn_（0.89）Mg_（0.11）S_（0.18）Se_（0.82）和CdTe/Cd_（0.7）Mg_（0.3）Te异质结中三电子低温辐射衰减（光致发光）的实验结果一致。
2010-09-02 cond-mat.mes-hall
Trion polaron problem in bulk and two-dimensional materials
MIPT（莫斯科物理技术学院）；University of Iceland（冰岛大学）；Vanderbilt University（范德堡大学）；Donostia International Physics Center (DIPC)（圣塞巴斯蒂安国际物理中心）；Universidad del País Vasco（巴斯克大学）；IKERBASQUE, Basque Foundation for Science（伊克尔巴斯基克科学基金会）
该研究发展了三重子极化子的微观理论，通过推广中间耦合变分近似得到有效三粒子哈密顿量，计算了体相钙钛矿和二维材料的结合能，为光谱测量提供定量基准。
2025-08-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Disorder of Excitons and Trions in Monolayer MoSe2
过渡金属二硫属化物（TMDC）单分子膜的光谱主要由激子和三电子组成。在这里，我们建立这些光学跃迁的依赖性从h-BN封装单层MoSe 2的高光谱成像的无序。虽然激子和trion能量在空间上变化，但这两个量几乎完全相关，trion结合能的空间变化仅为~0.18 meV。相比之下，在两个最低能量激子状态之间的能量分裂的变化是一个数量级更大的~1.7毫电子伏。统计分析和理论建模表明，无序的结果从介电和带隙波动，而不是静电波动。我们的研究结果揭示了高质量TMDC单分子膜中的无序，它对光学跃迁的影响，以及激子和trions的多体性质。
2021-11-21 cond-mat.mes-hall
Anyonic molecules through the trion looking glass
School of Physics and Astronomy, University of Minnesota（明尼苏达大学物理与天文学院）；William I. Fine Theoretical Physics Institute, University of Minnesota（明尼苏达大学威廉·I·芬恩理论物理研究所）
我们数值研究扭曲MoTe₂中任意子与电子trion结合形成任意子分子，发现其光致发光红移依赖任意子分数电荷和动能，与实验定性一致。
2026-09-28 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Phonon-assisted exciton and trion conversion efficiency in transition metal Dichalcogenides
光致发光光谱表明，单层过渡金属二硫属化物（MLTMDC）具有带电激子结合能，与光学声子的能量非常相似。这种神秘的巧合提供了机会，调查trion，激子和声子之间的多体相互作用，并导致有效的激子反斯托克斯过程的激光制冷和能量收集的潜力。在这项研究中，我们表明，在WSe 2材料中，trion结合能匹配两个声子模式，outofplane HP和in-plane LO模式。在这方面，使用费米黄金法则结合有效质量近似，我们研究了激子和trion之间的人口转移率，介导的单个声子。我们表明，虽然两个声子模式的上转换过程中的绝对重要性强烈依赖于实验条件，如温度和介电环境（基板），这两种模式导致的时间尺度上的上转换过程在几皮秒到亚纳秒的范围内，与最近的实验结果一致。在我们的研究中，还研究了共轭过程，作为温度和电子密度的函数。我们证明了激子到氚子的下转换过程在低电子密度和高温下是不可能的，而在低温和电子密度下，下转换过程急剧增加，达到几皮秒的时间尺度。最后，我们的研究结果表明，转换过程发生更迅速地在示范性单层的铼基二硫属化物（MoSe 2和MoTe 2）比钨二硫属化物。
2020-05-12 cond-mat.mes-hall
Many-body effects of a two-dimensional electron gas on trion-polaritons
本文从理论上研究了三极化激元和二维电子气对其单粒子性质的影响。针对激子跃迁和三电子跃迁，建立了一个有效的模型，计算了含二维电子气量子阱的光吸收。在考虑光-物质耦合的情况下，我们计算了拉比分裂和极化激元线形随二维电子气密度的变化。有限温度的作用进行了研究。计算了三振子极化激元的空间范围。我们发现，只要拉比频率不超过trion的结合能，在短距离的大量电荷积累。所有的计算都考虑了费米边奇异性和安德森正交性突变。
2015-01-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.quant-gas
Excitons and trions in CrSBr bilayers
本文理论上研究了CrSBr范德华异质结构中各向异性二维半导体的中性与带电激子，计算了激子与三子的结合能及其对质量比、介电屏蔽和层间距离的依赖，并分析了激子-光耦合效应及与驻留电子费米海的关联，结果与近期实验吻合。
2025-04-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Strongly-bound excitons and trions in anisotropic 2D semiconductors
单层和少层磷烯是各向异性的准二维（准2D）范德华（vdW）半导体，具有线性二向色性光-物质相互作用和在红外频率范围内宽可调的直接带隙。尽管最近的理论预测强束缚激子具有独特的性能，它仍然是实验上具有挑战性的探测激子准粒子由于严重的氧化在器件制造过程中。在这项研究中，我们报告观察到的强约束激子和trions具有高度各向异性的光学特性的内在双层磷，这是保护氧化的封装与六方氮化硼（hBN），在场效应晶体管（FET）的几何形状。反射对比和光致发光光谱清楚地揭示了线性二色性光谱从各向异性激子和trions在hBN封装的双层磷烯。激子里德堡系列的光共振表明，中性激子结合能超过100毫电子伏，即使从hBN的介电屏蔽。自由空穴的静电注入使得能够从电荷中性系统的光学带隙以下约30 meV的正激子（带电激子）产生额外的光学共振。我们的工作显示了单层和少层磷烯作为一个平台，探索多体物理和新的光子学和光电子学的基础上强束缚激子具有双重各向异性令人兴奋的可能性。
2020-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Theory for Coulomb scattering of trions in 2D materials
我们开发了一个理论描述的库仑相互作用trions（带电激子），定义了掺杂的二维半导体的非线性光学响应。首先，我们制定了微观理论的trion-trion相互作用的基础上，这些粒子的复合性质，并考虑到所有可能的交换过程。接下来，我们用一个高表达性的基组数值计算了三介子的结合能和相应的三体波函数。然后，利用得到的波函数计算了双三子散射的矩阵元，并比较了直接项和交换项的贡献。最后，我们发现，考虑散射的过渡金属二硫属化合物的单分子膜的光学非线性的显着贡献。特别是，这可以导致在掺杂的单层中的吸引相互作用。我们的理论为研究三极极化激元的非线性性质开辟了一条新的途径。
2022-07-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Complexes of dipolar excitons in layered quasi-two-dimensional nanostructures
本文讨论了层状准二维半导体异质结构中间接激子形成的中性和带电复合物（双激子和三电子）。间接激子-不同层的长寿命中性库仑束缚电子和空穴对-已知用于半导体耦合量子阱，并且最近报道用于范德华异质结构，例如双层石墨烯和过渡金属二硫属化物。利用组态空间方法，我们推导出三子和双激子结合能随层间距变化的解析表达式。该方法捕获复杂的形成，揭示显着的结合能，高达几十毫电子伏的典型层间距离~3-5 A，与trion结合能总是大于双激子的基本运动学。我们的结果有助于理解更复杂的多体现象，如激子玻色-爱因斯坦凝聚和Wigner类电子空穴结晶在层状半导体异质结构。
2017-12-24 cond-mat.mes-hall
Low-energy trions in graphene quantum dots
在包络函数近似下，我们研究了石墨烯量子点中三电子的低能态。在石墨烯中谷赝自旋作为除了自旋之外的电子自由度的存在增加了交换对称性和trion中的电子-电子相互作用之间的相互作用的卷积，导致trion的新状态以及不同于半导体中的低能量trion光谱。由于谷赝自旋的参与，低能谱几乎是简并的，由具有反对称性的态组成（pseudospin）（spin）分量在波函数中，自旋（赝自旋）部分是单线态（三线态）或三线态（单线态），这与半导体中的光谱相反，半导体的基态已知是非简并的，并且在X-三体的情况下总是自旋单线态。我们调查trions在不同的制度之间的量子限制和电子-电子相互作用的竞争，分析和数值计算。数值计算工作是在一个变分方法占整个QD边缘的电子质量不连续性。给出了三电子中电子-空穴关联的结果。讨论了不同量子点尺寸和限制势强度对束缚能的影响。
2014-06-11 cond-mat.mes-hall
Direct Observation of Gate Tunable Dark Trions in Monolayer WSe2
钨基过渡金属二硫属化合物（TMDCs）中的自旋禁戒谷内暗激子，由于其独特的自旋织构和长寿命，引起了人们的极大兴趣。在这里，我们表明，我们可以控制暗激子静电敷料与一个自由电子或自由空穴，形成暗trions。由氮化硼（BN）封装的单层WSe 2器件在低温下的独特的磁光致发光光谱图案建议暗trions的存在。通过后焦平面成像直接分辨出暗三振子的辐射方向图，进一步获得了暗三振子存在的明确证据。暗激子具有约15 meV的结合能，并且它继承了暗激子的长寿命和大g因子。有趣的是，在面外磁场作用下，用一个自由电子或空穴修饰暗激子会导致发射声子的谷极化明显不同，这是由于电子和空穴的谷间散射机制不同所致.最后，通过控制栅电压，可以进一步将正暗三能级的寿命从~ 50 ps调谐到~ 215 ps。门可调暗三极管为激子光电子学和谷电子学带来了新的机遇。
2019-09-09 cond-mat.mes-hall
Optical properties of charged excitons in two-dimensional semiconductors
原子薄的过渡金属二硫属化物中的强库仑相互作用使得这些系统特别有希望用于激子物理的研究。特别令人感兴趣的是带电激子，也称为trions，在二维半导体的光学性质中的表现。为了描述这样的系统的光学响应，激子与驻留电子的相互作用应明确考虑。在本文中，我们证明，这可以在trion（基本上，少粒子）和费米极化子（多体）的方法，产生等效的结果，提供的电子密度是足够低的trion结合能是远远小于激子。在这里，我们考虑的光学跃迁的振子强度有关的带电激子，精细结构的trions和塞曼效应，以及trions的光致发光说明了适用性的少粒子和多体模型。
2020-06-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Measurement of binding energy of negatively charged excitons in GaAs/AlGaAs quantum wells
本文报道了半导体异质结构中电子空穴复合物的光致发光研究。在离量子阱不同距离\itshape d \normalfont处放置供体的远程稀释层导致中性（$X$）和带负电（$X^{-}$）激子的发光光谱的转变。一个额外的谱线和它的能量依赖于\itshape d \normalfont的发病允许我们明确地涉及所谓的$X^{-}$ trion状态与带电激子绑定在带电的施主在一个障碍。结果表明，GaAs/Al $_{0.3}$ Ga $_{0.7}$ As量子阱中自由三价态结合能的估计过高，并给出了在无限远施主限制条件下，宽度为200和300 μ m的\space量子阱的校正值.
2009-06-30 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
A degenerate trion liquid in atomic double layers
本研究在库仑耦合的MoSe₂/WSe₂单层结构中，通过调控载流子密度首次实现了平衡态简并三重子液体，观测到相关相变与解离特性，为固体复合粒子关联相研究奠定基础。
2023-12-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
Trion magnetic polarons in (Cd,Mn)Te/(Cd,Mn,Mg)Te quantum wells
在4 nm宽的含空穴的Cd $_{0.98}$ Mn $_{0.02}$ Te/Cd $_{0.78}$ Mn $_{0.02}$ Mg $_{0.2}$ Te量子阱中，实验上发现了由带正电的激子（trion）与Mn $^{2+}$离子的局域自旋交换相互作用形成的trion磁极化子.实验在1.6 K的温度下进行，使用圆偏振光共振激发的三振子。该三振子由处于空穴磁极化子状态的驻留空穴和光生电子-空穴对形成。从空穴磁极化子到三振子磁极化子的动力学演化伴随着电子的自旋翻转，导致光致发光的负圆偏振。圆极化度在零磁场下达到$-8\%$，在横向磁场超过0.2 T时，圆极化度急剧下降。我们的模型的考虑表明，不同的本地化大小的居民和光生空穴和由此产生的差异，在他们的交换相互作用与Mn $^{2+}$自旋保持Mn自旋极化。由此产生的Mn交换场作用于电子，提供了三子磁极化子的稳健的自旋极化。计算了T $^+$ MP的电子交换能为0.19~meV，T $^+$ MP的结合能为0.5 ~ 1 meV.
2022-08-11 cond-mat.mes-hall
A simple variational quantum Monte Carlo-effective mass approach for excitons and trions in quantum dots
提出了一个计算半导体量子点中中性激子和带电激子的基态能量的计算模型。该模型是基于变分量子蒙特卡罗方法和有效质量哈密顿。通过迭代牛顿-拉普森过程，最小化局部能量，和（可选）随机游走器的并行化，可以在标准台式计算机中获得约束能和库仑结合能的快速和准确的估计。为了说明该模型的范围，我们提供了Fortran程序和说明性计算的胶体CdSe纳米片与大的横向尺寸和介电约束，其中电子相关性很强。计算结果与精确变分法计算结果进行了比较，在计算效率上大大优于组态相互作用计算结果。
2020-09-21 cond-mat.mes-hall
Bound Trions in Two-Dimensional Monolayers: A Review
New York City College of Technology, The City University of New York（纽约市立学院，纽约市立大学）；The Graduate School and University Center, The City University of New York（研究生院与大学中心，纽约市立大学）；Long Island University（长岛大学）
综述探讨了二维半导体中三重激子的理论与实验进展，强调少体方法、介电环境及外部场的影响，分析了二维空间中三重激子的计算方法及其结构稳定性变化。
2026-03-26 cond-mat.mes-hall physics.chem-ph quant-ph
Theoretical investigation of electron-hole complexes in anisotropic two-dimensional materials
本文用有效质量理论研究了二维各向异性材料中的三激子和双激子。磷烯和arsenene，材料，如直接准粒子间隙和各向异性导电和价带的共享功能，得到明确的结果。Trions被预测为具有非常高的结合能和细长的电子-空穴结构，优选沿扶手椅方向排列，其中有效质量较低。我们发现，双激子结合能也显着大，特别是单层磷烯，在那里他们被发现是那些典型的单层过渡金属dichalcogenides的两倍大。
2016-03-04 cond-mat.mes-hall
