双层硅烯中几何与场多样化的电子和光学性质

我们发展了广义紧束缚模型，以全面探究AB-bt双层硅烯的基本电子与光学性质。它们因屈曲结构、堆垛构型、层内与层间跳跃积分、自旋轨道耦合，以及电场与磁场（${E_z\hat z}$ $\&$ ${B_z\hat z}$）而高度多样化。随着$E_z$变化，存在线性、抛物线和等能环色散、多谷能带结构以及半导体-金属转变。$E_z$依赖的磁量子化展现出丰富而独特的朗道能级（LLs）和磁光光谱。这些LLs具有较低的简并度、由谷产生的局域中心、量子数的异常分布、在$B_z$依赖中行为良好与反常的能谱，以及反交叉行为的缺失。大量显著的磁吸收峰出现在极窄的频率范围内，归因于多样的激发类别。除狄拉克锥能带结构由临界电场驱动外，它们没有特定的选择定则。光学带隙被$E_z$减小，却被$B_z$增强，其中阈值通道在形成情形下可能剧烈改变。上述特征与层状石墨烯的那些特征形成鲜明对比。