求解激子束缚态 Bethe-Salpeter 方程的高效 $\mathcal{O}(N^2)$ 方法
其他凝聚态物理
2008-08-20 v1
摘要
光学谱中的激子效应和电子 - 空穴对激发由 Bethe-Salpeter 方程 (BSE) 的解来描述，该方程计入了激发态电子 - 空穴对的库仑相互作用。尽管对于扩展频率范围内的激子光学谱计算已有高效方法可用，但单个激子态的确定和分析仍然需要对电子 - 空穴哈密顿量 进行对角化。我们提出了一种数值高效的激子态计算方法，其复杂度呈二次方缩放，与常用的立方缩放直接对角化方案相比，显著降低了计算成本。通过在 {\bf k} 空间中对 Wannier-Mott 双带模型以及半导体 MgO 和 InN 数值求解 BSE，展示了该方法的准确性和性能。针对 点采样的收敛性，我们识别出一个普遍趋势，可用于外推最低束缚态结合能的收敛结果。
引用
@article{arxiv.0805.0659,
title = {Efficient $\mathcal{O}(N^2)$ approach to solve the Bethe-Salpeter equation for excitonic bound states},
author = {F. Fuchs and C. Rödl and A. Schleife and F. Bechstedt},
journal= {arXiv preprint arXiv:0805.0659},
year = {2008}
}
备注
13 pages, 12 figures, 1 table, submitted to PRB