Excitonic effects due to the correlation of electrons and holes in excited states of matter dominate the optical spectra of many interesting materials. They are usually studied in the long-wavelength limit. Here we investigate excitons at non-vanishing momentum transfer, corresponding to shorter wavelengths. We calculate the exciton dispersion in the prototypical layered oxide V$_2$O$_5$ by solving the Bethe-Salpeter equation of many-body perturbation theory. We discuss the change of excitation energy and intensity as a function of wavevector for bright and dark excitons, respectively, and we analyze the origin of the excitons along their dispersion. We highlight the important role of the electron-hole exchange with its impact on the exciton dispersion, the singlet-triplet splitting and the difference between the imaginary part of the macroscopic dielectric function and the loss function.
Quasiparticle band alignment and stacking-independent exciton in MA$_2$Z$_4$ (M = Mo, W, Ti; A= Si, Ge; Z = N, P, As)
受最近合成的二维半导体MoSi $_2$ N $_4$的启发，我们利用从头算GW和Bethe-Salpeter方程计算系统地研究了单层MA $_2$ Z $_4$（M = Mo，W，Ti; A= Si，Ge; Z = N，P，As）中的准粒子能带排列和激子.与密度泛函理论（DFT）的计算结果相比，我们的GW计算揭示了更显著的带隙和不同的准粒子绝对能量，但预测了相同类型的能带排列。
Rydberg excitons in the presence of an ultralow-density electron-hole plasma
利用双色泵浦-探测光谱研究了Cu $_2$ O中的里德堡激子。已经在等离子体密度$ρ_\text{eh}$低于每\textmu m $^{3}$的百分之一电子空穴对时，里德堡激子吸收线被漂白，而它们的能量保持恒定，直到它们最终消失，从最高观察到的主量子数$n_\text{max}$开始。如计算所证实的，带隙被自由载流子缩放为$ρ_\text{eh}^{1/2}$引起的多粒子效应减小。激子线在带边接近激子能量在交叉点完全消失时失去振子强度。我们定量地描述了这种等离子体封锁通过引入一个有效的玻尔半径，确定的能量距离的移动带边。结合可忽略的相关退相干，这打开了通过等离子体诱导的带隙调制来控制里德伯激子吸收的可能性。
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。
Effects of strain on the valence band structure and exciton-polariton energies in ZnO
采用基于HSE+ G 0 W 0方法的现代第一性原理计算、基于形变势框架的k-p模型和偏振光致发光测量，对纤锌矿ZnO的能带结构和激子-极化激元跃迁随单轴应力的变化进行了深入研究.发现价带的有序性[A（G7），B（G9），C（G7）]即使对于高的单轴和双轴应变也是稳健的。考虑自旋轨道相互作用的影响，得到了A、B、C价带的单轴压力系数、分裂率及其光学跃迁的理论结果。激子变形势的推导和静水压力的应力率确定的基础上的单轴和双轴应力的结果。此外，利用准立方近似下的基本激子函数，考虑激子态间的相互作用，建立了激子-极化激元的交换相互作用和纵向-横向劈裂的应力依赖性理论。结果表明，这些影响的考虑是至关重要的，在ZnO中的光学光谱的应力依赖性的准确描述。理论结果进行比较，不同的ZnO衬底的单轴压力和实验值的函数的偏振光致发光测量在文献中报道的表现出良好的协议与计算的压力系数。
Understanding the Effects of Dielectric Property, Separation Distance, and Band Alignment on Interlayer Excitons in 2D Hybrid MoS2/WSe2 Heterostructures
Engineering Excitons through Polymorphism and Dimensional Confinement in Low-Dimensional Tellurium
Federal University of Goi\'as, Institute of Physics, Campus Samambaia, 74960600 Goi\ ania, Brazil；Institute of Physics, Computational Materials Laboratory, University of Bras \' i lia, Bras \' i lia, 70910-900, Brazil
Spin-polarized triplet excitonic insulators in Ta3X8 (X=I, Br) monolayers
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）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；Department of Physics, Hong Kong University of Science and Technology（香港科技大学物理系）
Dimensionality-Dependent Exciton Dispersion in a Single-Band Mott Insulator
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）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；School of Physics, Zhejiang University（浙江大学物理学院）；State Key Laboratory of Silicon and Advanced Semiconductor Materials, Zhejiang University（浙江大学硅酸盐先进半导体材料国家重点实验室）；School of Physics and Beijing Key Laboratory of Opto-electronic Functional Materials & Micro-nano Devices, Renmin University of China（中国人民大学物理学院及光电功能材料与微纳器件北京市重点实验室）；Key Laboratory of Quantum State Construction and Manipulation (Ministry of Education), Renmin University of China（中国人民大学量子态构建与操控教育部重点实验室）；International Center for Quantum Materials, and Electron Microscopy Laboratory, School of Physics, Peking University（北京大学物理学院国际量子材料中心及电子显微镜实验室）；Department of Physics, Fuzhou University（福州大学物理系）
Spin dynamics and magnetic-field-induced polarization of excitons in ultrathin GaAs/AlAs quantum wells with indirect band gap and type-II band alignment
Delocalization of dark and bright excitons in flat-band materials and the optical properties of V$_2$O$_5$
电子以原子状局域化的材料中激子的最简单图像是弗伦克尔激子，其中电子和空穴保持在一起，这与大的结合能有关。在这里，使用的层状氧化物V $_2$ O $_5$的例子，我们展示了如何本地化的电荷转移激发相结合，形成激子，也有一个巨大的结合能，但在同一时间，一个大的电子-空穴距离，我们解释这个看似矛盾的发现。激子离域的各向异性由结构的局部各向异性决定，而激子垂直于由晶体结构形成的链延伸。此外，我们表明，明亮的激子一起去的暗激子，甚至更大的结合能和更明显的各向异性。这些发现是通过结合第一原理多体微扰理论计算，椭圆偏振实验，紧束缚建模，导致非常好的协议和一致的图片。我们的解释是一般性的，可以扩展到其他材料。
Excitons probe intrinsic flat band Mottness in a van der Waals heterostructure
Peking University（北京大学）；Academy for Advanced Interdisciplinary Studies, Peking University（北京大学前沿交叉学科研究院）；The University of Hong Kong（香港大学）；University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学）；HK Institute of Quantum Science & Technology, The University of Hong Kong（香港大学量子科学与技术研究所）；Zhengzhou University（郑州大学）；National Institute for Materials Science（物质材料研究机构）；Liaoning Academy of Materials（辽宁省材料科学研究院）；ShanghaiTech University（上海科技大学）；South China Normal University（华南师范大学）；Songshan Lake Materials Laboratory（松山湖材料实验室）
Probing Excitonic Dark States in Single-layer Tungsten Disulfide
过渡金属二硫属化物（transition metal dichalcogenide，TMDC）单层膜是近年来发展起来的一种重要的二维半导体材料，在电子和光电子器件方面具有广阔的应用前景。与半金属石墨烯不同，层状TMDC具有相当大的带隙。更有趣的是，当减薄到单层时，TMDC从间接带隙转变为直接带隙半导体，表现出许多有趣的光学现象，如谷选择性圆二色性，掺杂依赖的带电激子和强光电流响应。然而，这种强烈的光-物质相互作用的基本机制仍在深入研究中。观察到的光学共振最初被认为是带间跃迁。相比之下，第一性原理计算预测了一个更大的准粒子带隙尺寸和光学响应，是由激子效应为主。在这里，我们报告的激子占主导地位的机制，发现了一系列激子暗态的单层WS2使用双光子激发光谱的实验证据。结合GW-BSE理论，我们发现这些激子本质上是Wannier激子，但具有非常大的结合能（~0.7 eV），导致准粒子带隙为2.7 eV。这些强束缚激子态即使在室温下也是稳定的。我们揭示了一个激子系列显着偏离氢模型，与一个新的逆能量依赖于轨道角动量。实验发现这些激子能级对环境扰动是鲁棒的。激子暗态和超大结合能的发现不仅揭示了二维带隙系统中多电子效应的重要性，而且为TMDC单层及其异质结构的器件应用提供了令人兴奋的潜力。
