激子绝缘体中的集体模式：电子-声子耦合效应与光学响应特征
强关联电子
2020-05-20 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
受激子绝缘体候选材料TaNiSe启发，我们考虑一个描述二维方晶格上具有各向异性跳跃参数和电子-声子（el-ph）耦合的两带无自旋模型，用以刻画激子绝缘体（EI）。我们系统研究了由带间库仑相互作用与el-ph耦合共同导致的有序相中集体激发的性质。当有序相仅由库仑相互作用稳定时（纯EI相），其集体响应除振幅模外还呈现一无质量相位模。我们表明，在BEC regime中，振幅模的信号变得不那么显著，且相位模速度的各向异性相较于模型能带结构有所弛豫。通过与原晶格的耦合，相位模获得质量，且振幅模的信号变得不那么显著。重要的是，正常半导体相与有序相边界处软化模的性质取决于参数条件。特别地，我们指出即使el-ph耦合小于库仑相互作用，在边界处软化至零的模态也可能具有声子特征。我们还讨论了如何在光学电导率中观测这些集体模式。此外，我们研究了非局域相互作用对集体模式的影响，并展示了在仅含局域相互作用的系统中，实现从单一振幅模分裂出的带隙内模与带隙上模共存的可能性。
引用
@article{arxiv.2003.10789,
title = {Collective Modes in Excitonic Insulators: Effects of Electron-Phonon Coupling and Signatures in Optical Response},
author = {Yuta Murakami and Denis Golež and Tatsuya Kaneko and Akihisa Koga and Andrew J. Millis and Philipp Werner},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.10789},
year = {2020}
}
备注
19 pages, 13 figures