与电子维格纳晶体声子相互作用的激子
强关联电子
2025-12-19 v1
摘要
随着原子级薄且可调的范德华材料的出现，二维电子维格纳晶体最近被观测到。决定性信号来自维格纳晶体周期性势产生的光学激子光谱中的倒格支，假设维格纳晶体是静态的。然而，维格纳晶体的振动会导致无能隙声子谱，这可能影响激子光谱。为探索这一问题，我们发展了一个激子与形成维格纳晶体的电子相互作用的场论描述，包括与声子的耦合。我们证明激子-声子耦合的重要性随激子-电子相互作用强度相对于典型声子能量的平方而标度。激子的运动导致两种散射过程，激子发射声子时要么保持在同一布洛赫带内（带内散射），要么改变其带（带间散射）。利用非微扰自洽玻恩近似，我们证明这些散射过程导致准粒子（极化子）的形成，由布洛赫态中的激子与维格纳晶体声子 Dressing 而成。这些极化子的能量移动和阻尼以非平凡的方式依赖于电子密度，因为它同时影响激子-声子相互作用强度以及声子和激子光谱。特别是，阻尼强烈取决于极化子能量是否处于无能隙声子散射连续谱内。利用这些结果，我们最后分析了它们对观测到的激子光谱性质的影响。
引用
@article{arxiv.2512.16888,
title = {An exciton interacting with the phonons of an electronic Wigner crystal},
author = {Jens Havgaard Nyhegn and Esben Rohan Christensen and Georg M. Bruun},
journal= {arXiv preprint arXiv:2512.16888},
year = {2025}
}