应变石墨烯光学吸收谱中的多电子效应

我们采用第一性原理GW+Bethe-Salpeter方程方法研究包含多电子效应的单轴应变石墨烯的电子结构和光学吸收谱。施加的应变不仅诱导各向异性的费米速度，而且使狄拉克锥的轴发生倾斜。结果，应变石墨烯的光学响应发生显著变化：光学吸收是各向异性的，强烈依赖于入射光的偏振方向和应变取向；本征石墨烯中来自π-π*跃迁的特征单一光学吸收峰分裂为两个峰，且两者均显示出增强的激子效应。在红外区，由于对称性破缺和相关的各向异性激子效应，单轴应变石墨烯的光吸收不再是常数。在可见光区，我们观察到一个显著的光学吸收峰，这是由于电子-空穴相互作用引起的显著红移所致，使我们能够改变拉伸石墨烯的可见颜色和透明度。最后，我们还在紫外区（8至15 eV）揭示了增强的激子效应，其中识别出几个近束缚激子。