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有机半导体中的多轨道激子形成

介观与纳米尺度物理 2024-02-29 v1

摘要

利用有机半导体的光电响应需要深入理解由相关电子-空穴对(即激子)激发主导的基本光-物质相互作用。这些激子的性质若能获知量子力学波函数便可被完整刻画,然而这在理论与实验上均难以获取。本文中,我们结合飞秒光发射轨道层析与多体微扰理论来访问有机半导体中的激子波函数。我们发现,通常构成一个激子的多个电子-空穴对贡献的相干叠加可通过光电子能谱实验证实。对于原型有机半导体巴克敏斯特富勒烯(C60_{60}),我们展示了如何厘清此类多轨道贡献,从而获取激子波函数的关键性质,包括局域化、电荷转移特征以及超快激子形成与弛豫动力学。

关键词

引用

@article{arxiv.2303.13904,
  title  = {Multiorbital exciton formation in an organic semiconductor},
  author = {Wiebke Bennecke and Andreas Windischbacher and David Schmitt and Jan Philipp Bange and Ralf Hemm and Christian S. Kern and Gabriele D`Avino and Xavier Blase and Daniel Steil and Sabine Steil and Martin Aeschlimann and Benjamin Stadtmueller and Marcel Reutzel and Peter Puschnig and G. S. Matthijs Jansen and Stefan Mathias},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2303.13904},
  year   = {2024}
}