由1T-TiSe2半导正常态中涌现的激子绝缘体
强关联电子
2021-05-12 v2
摘要
一种新的物质态，即激子绝缘体（EI）态，曾被预言由电子-空穴对的玻色-爱因斯坦凝聚而产生。虽已提出若干候选材料，但其存在的确认一直难以捉摸。近期研究为1T-TiSe2在临界温度Tc ≈ 200 K以下的电荷密度波（CDW）态的EI图像提供了 renewed 支持。然而，建立该图像的一个重要环节是表明所测得的Tc中大部分确实仅源于库仑相互作用，而Tc的定量吻合可能需要电子-晶格耦合的辅助。这将确立CDW主要由库仑相互作用形成，并有助于确认TiSe2的EI观点。在此，我们通过求解具有材料特定电子结构的激子能隙方程提供了此类计算。在无拟合参数的情况下，我们得到正常态能隙Eg ≈ 74 ± 15 meV时Tc ≈ 135 ± 27 K。看来由库仑相互作用计算出的Tc在近期确定的Eg值下给出了实验Tc的大部分份额。所测得的Tc掺杂依赖关系也得到了令人满意的复现。同一组计算对光电子能谱和态密度的结果也与实验一致。Tc以上的半导态与以下的EI态共同应给出1T-TiSe2的相干图像。
引用
@article{arxiv.2012.14644,
title = {Excitonic insulator emerging from semiconducting normal state in $1T$-TiSe$_{2}$},
author = {Jin Mo Bok and Jungseek Hwang and Han-Yong Choi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.14644},
year = {2021}
}
备注
16 pages, 15 figures