二维系统中中等耦合光学极化子和双极化子的形成

在中等电子-声子耦合区域，研究了二维(2D)系统中光学极化子和双极化子的形成。利用Buimistrov-Pekar正则变换方法计算了二维极化子和双极化子的总能量，并在弱、中等和强耦合区域进行了分析。结果表明，与强耦合（绝热）极化子的能量相比，电子-声子关联显著降低了二维极化子的总能量。当电子-声子耦合常数 $\alpha$ 大于临界值 $\alpha_{c}\simeq2.94$ 时，极性晶体中的载流子仍局域在二维势阱中，该临界值远低于三维系统的电子-声子耦合常数 $\alpha$ 的临界值。数值计算了决定双极化子稳定区域的电子-声子耦合常数 $\alpha$ 和两个载流子之间库仑排斥参数 $\beta=1/(1-\epsilon_{\infty}/\epsilon_{0})$ (其中 $\epsilon_{\infty}$ 和 $\epsilon_{0}$ 分别为高频介电常数和静态介电常数) 的临界值。将所得结果与使用Feynman路径积分方法和修正的Lee-Low-Pines幺正变换方法得到的结果进行了比较。