多体效应对单层 penta-NiN2 准粒子能带结构和光学响应的影响
材料科学
2023-12-12 v1
摘要
我们对单层二氮化镍（penta-NiN2）——一种最近合成的开罗五边形二维半导体——的光电性质进行了全面的第一性原理研究。我们在格林函数框架内，基于密度泛函理论和多体微扰理论进行了从头计算，以描述准粒子性质并分析激子效应对单层 penta-NiN2 光学性质的影响。我们的结果揭示了在本征值自洽 GW 方法下，准粒子带隙约为 1 eV，证实了单层 penta-NiN2 在光电领域的潜力。值得注意的是，单层 penta-NiN2 的声学声子限制载流子迁移率表现出 84×10^4 cm^2/V·s 的超高空穴迁移率。此外，我们的发现表明该材料的带隙对温度表现出反常的负依赖关系。尽管是一种二维材料，单层 penta-NiN2 在其最显著的吸收峰中呈现出共振激子。因此，penta-NiN2 拥有引人注目且前景广阔的性质，值得在光电和高速器件中进行探索。
引用
@article{arxiv.2312.06394,
title = {Many-body effects on the quasiparticle band structure and optical response of single-layer penta-NiN$_2$},
author = {Enesio Marinho and Cesar E. P. Villegas and Pedro Venezuela and Alexandre R. Rocha},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.06394},
year = {2023}
}