块体范德华磁体 CrSBr 中的大激子结合能
材料科学
2025-02-06 v1
摘要
激子（束缚的电子-空穴对）影响着强相互作用固态系统的光学性质。激子及其相关的多体物理通常在单层材料中最为稳定和显著。另一方面，具有大激子结合能的块体系统较为罕见，且驱动其稳定性的机制在很大程度上尚未被探索。在此，我们报道了在块体范德华反铁磁体 CrSBr 的单晶中存在异常大的激子结合能。利用最先进的角分辨光电子能谱和自洽第一性原理 GW 计算，我们提供了直接的谱学证据，表明稳健的电子和结构各向异性可以显著增强块体晶体内的激子结合能。此外，施加垂直电场能够实现对光学和电子性质的广泛可调性。我们的结果表明，CrSBr 是一种有前景的材料，可用于研究各向异性在强相互作用块体系统中的作用，以及开发基于激子的光电子学。
引用
@article{arxiv.2403.13897,
title = {Large Exciton Binding Energy in the Bulk van der Waals Magnet CrSBr},
author = {Shane Smolenski and Ming Wen and Qiuyang Li and Eoghan Downey and Adam Alfrey and Wenhao Liu and Aswin L. N. Kondusamy and Aaron Bostwick and Chris Jozwiak and Eli Rotenberg and Liuyan Zhao and Hui Deng and Bing Lv and Dominika Zgid and Emanuel Gull and Na Hyun Jo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.13897},
year = {2025}
}