激子效应对非线性光学响应的图解法研究
介观与纳米尺度物理
2023-10-30 v1 材料科学
摘要
原子级薄二维材料的光学响应深受电子-空穴相互作用影响。迄今已确立准二维材料光学吸收谱中可清晰辨识激子特征。然而,对非线性光学响应中激子效应的同等理解水平及精确计算能力仍十分欠缺。基于泛函积分形式并采用速度规范,我们引入一种便捷的费曼图方法,用于计算含激子效应的非线性响应。通过用电子-空穴梯形图修饰电子-光子相互作用,我们推导出二阶光学响应表达式并给出激子效应的全面描述。我们将该方法应用于单层h-BN模型,显示出与独立粒子假设结果相比,二次谐波产生谱的定性变化。我们的方法可轻易推广至更高阶光学响应,并适用于第一性原理计算。
引用
@article{arxiv.2310.17920,
title = {Diagrammatic approach to excitonic effects on nonlinear optical response},
author = {Yu-Tzu Chang and Yang-Hao Chan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.17920},
year = {2023}
}