双层 MoS$_2$ 的声子助力光致发光：从第一性原理的研究
材料科学
2026-02-25 v1
摘要
在间接带隙材料中， 声子助力过程是光致发光( PL) 的关键机制。我们采用从第一性原理的多体方法， 系统性地研究双层 MoS 的声子助力 PL， 并考察其对温度和外部拉伸应变的依赖。通过超胞方法考虑声子的影响： 我们识别有助于 PL 的声子动量，构建与这些声子共形的超胞， 检查原子在每个声子模式下位移后对光学吸收的变化。随后， 我们通过 van Roosbroeck-Shockley 关系从光学吸收光谱中获得 PL 强度。该方法使我们能够分别考察声子吸收和声子发射过程及其对温度的依赖。我们的结果表明， 与垂直振动相关的 S 原子外向声子以及与平面振动相关的 Mo 原子内向声子对无应变双层 MoS 的间接 PL 贡献最大。此外， 我们还讨论了 PL 光谱和声子贡献随应变的演化。特别是， 我们表明在大应变下， 由于电子能带结构的调制， 额外的声子通道可用。
关键词
引用
@article{arxiv.2509.14200,
title = {Phonon-assisted photoluminescence of bilayer MoS$_2$ from first principles},
author = {Gyanu P. Kafle and Zhen-Fei Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.14200},
year = {2026}
}
备注
12 pages, 6 figures