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关于变分方法应用于二维材料激子问题的综述研讨

介观与纳米尺度物理 2020-12-04 v1 原子物理 量子物理

摘要

在本研讨中,我们从变分计算的角度综述了范德瓦耳斯异质结构中激子的研究。我们首先介绍当前与过去的文献,随后讨论实验与理论结果之间的联系。特别地,我们将文献综述聚焦于吸收谱与极化率,以及斯塔克位移和离解速率。此后,我们开始讨论变分方法在激子研究中的使用。我们最初将电子-空穴相互作用建模为软库仑势,该势可用于描述层间激子。利用基于二维量子谐振子解的试探波函数(ansatz),我们研究了 Rytova-Keldysh 势,它适用于描述二维(2D)材料中的层内激子。随后使用基于二维氢原子精确波函数的不同试探波函数(ansatz)重新计算这些变分能量,并对所得能量曲线进行比较。接着,我们讨论 Wannier-Mott 激子模型,在简要回顾后聚焦于该模型的一个应用,以在材料物理参数的特定取值下获得激子吸收谱和结合能。最后,我们简要讨论将层间激子的电子-空穴相互作用近似为谐振势,并将所得结果与基于第一性原理计算和实验测量的现有数值进行比较。

关键词

引用

@article{arxiv.2010.15749,
  title  = {A colloquium on the variational method applied to excitons in 2D materials},
  author = {M. F. C. Martins Quintela and N. M. R. Peres},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2010.15749},
  year   = {2020}
}

备注

20 pages, 3 appendixes, 115 references, we welcome comments and suggestions for additional references