磷烯单层、双层及范德瓦耳斯异质结构中的磁激子
介观与纳米尺度物理
2022-08-05 v1
摘要
我们在有效质量近似的框架下，研究了外加垂直于单层或异质结构的磁场中磷烯单层、双层及范德瓦耳斯(vdW)异质结构里处于里德伯态的直接与间接激子。磁激子的结合能通过对薛定谔方程进行数值积分计算：直接磁激子采用Rytova-Keldysh势，间接磁激子同时采用Rytova-Keldysh势与库仑势。后者有助于理解磷烯中的屏蔽作用。我们报道了磁场能量对结合能的贡献，以及磁激子的抗磁系数(DMC)；这些量强烈依赖于电子与空穴的有效质量及其各向异性，并可由外磁场调控。我们从理论上证明，vdW磷烯异质结构是一类新型二维半导体，可通过外磁场调控磁激子结合能，并通过分隔两磷烯薄片的hBN层数控制结合能与DMC。这种可调性对器件设计具有潜在用途。
引用
@article{arxiv.2108.05707,
title = {Magnetoexcitons in phosphorene monolayers, bilayers, and van der Waals heterostructures},
author = {Roman Ya. Kezerashvili and Anastasia Spiridonova},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.05707},
year = {2022}
}
备注
13 pages 5 figures, 5 tables. arXiv admin note: text overlap with arXiv:2012.07125