单层过渡金属硫族化物中激子的非线性光学选择定则
介观与纳米尺度物理
2019-07-03 v1 光学
摘要
我们提出一种解析方法，用于计算包含激子效应的单层过渡金属硫族化物（TMDs）的线性和非线性光学（NLO）响应。利用一个能复现能带色散三角翘曲（TW）的有效哈密顿量，推导激子矩阵元的解析表达式。基于该方法，我们给出一张涵盖所有激子选择定则的信息图。该图使我们能够识别一阶、二阶和三阶光学响应的主要跃迁。作为案例研究，我们计算了单层MoS2的光电导率和二次/三次谐波产生响应，并证明该解析方法能准确再现使用Bethe-Salpeter方程（BSE）获得的谱。因此，该解析方法提供了一种高效且可靠的计算NLO谱的方法，其精度与完整BSE方法相当。此外，它使我们能够获得对各别共振所对应基本跃迁的宝贵物理洞察，而这一点在完整BSE方法中并不直观。
引用
@article{arxiv.1902.09141,
title = {Nonlinear optical selection rules of excitons in monolayer transition metal dichalcogenides},
author = {Alireza Taghizadeh and T. G. Pedersen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.09141},
year = {2019}
}
备注
12 pages, 6 figures, 1 table, 3 appendices