黑磷中激子的各向异性斯塔克位移、场致解离与电吸收
介观与纳米尺度物理
2020-09-23 v1 量子物理
摘要
我们计算了不同介电环境中黑磷激子的结合能、斯塔克位移、电场诱导解离率以及Franz-Keldysh效应。这三种效应均表现出对平面内电场方向的显著依赖，其中解离率尤其在对电场从扶手椅轴旋转到锯齿轴时降低了数个数量级。为了更好地理解数值解离率，我们推导了弱电场诱导各向异性率的解析近似，从而推广了先前针对各向同性二维半导体所得的结果。通过将此近似与精确率比较，表明其在弱场极限下成立。各向异性也体现在激子极化率张量的扶手椅与锯齿分量之间的巨大差异中，我们计算了五个最低能态的该张量。正如预期，我们还发现根据所讨论态的对称性，在扶手椅或锯齿方向上存在明显更强的斯塔克位移。最后，表明各向同性相互作用势是源自泊松方程的更精确各向异性相互作用的一个极好近似，证实了黑磷的各向异性主要源于有效质量的方向依赖性。
引用
@article{arxiv.2006.12908,
title = {Anisotropic Stark shift, field-induced dissociation, and electroabsorption of excitons in phosphorene},
author = {Høgni C. Kamban and Thomas G. Pedersen and Nuno M. R. Peres},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.12908},
year = {2020}
}