平行电场与磁场对屈曲二维材料中里德伯激子的影响

我们研究了在外加垂直于单层与异质结的平行电场与磁场中，Xenes（硅烯、锗烯与锡烯）单层及双层异质结构里德伯态下的直接与间接磁激子。我们使用 Rytova-Keldysh 势对直接磁激子、并使用 Rytova-Keldysh 与库仑势对间接激子，通过数值求解薛定谔方程，计算了里德伯态 1$s$、2$s$、3$s$ 与 4$s$ 的磁激子结合能。后者有助于理解 Xenes 中屏蔽的作用。在外加垂直电场中，Xene 单层的屈曲结构导致子晶格间出现电势差，从而可调控电子与空穴质量，进而调控磁激子的结合能与抗磁系数（DMCs）。我们报道了电场与磁场对结合能与抗磁系数的能量贡献。展示了直接与间接磁激子的能量贡献可通过电场与磁场调控。还表明直接激子的抗磁系数可由电场调控，间接磁激子的抗磁系数可由电场调控并通过 h-BN 层数进行操纵。因此，这些为实现可由外电场、磁场及 h-BN 层数控制的电子器件设计提供了可能。对 Xenes 单层与异质结构中磁激子结合能与抗磁系数的计算属新颖工作，可在实验数据可得时与之比较。