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二维半导体中声子介导的激子弛豫:选择定则与弛豫路径

材料科学 2024-07-22 v2

摘要

激子-声子耦合(ExPC)对半导体中的能量弛豫至关重要,然而此类耦合的第一性原理计算仍然具有挑战性,尤其对于低维体系。本文发展了一种精确计算 ExPC 的算法,并应用于单层 WSe2 中的激子弛豫问题。考虑到激子波函数与电子-声子耦合(EPC)矩阵元之间的相互作用,我们发现 ExPC 展现出不同于 EPC 的选择定则。通过采用 Wannier 激子模型,我们推广了这些选择定则,即激子的角量子数必须与 EPC 矩阵元的绕数相匹配,ExPC 才被允许。为验证我们的理论与算法,我们计算了谷间激子弛豫路径,结果与近期实验吻合良好。

关键词

引用

@article{arxiv.2110.08873,
  title  = {Phonon-mediated exciton relaxation in two-dimensional semiconductors: selection rules and relaxation pathways},
  author = {Xiao-Wei Zhang and Kaichen Xie and En-Ge Wang and Ting Cao and Xin-Zheng Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2110.08873},
  year   = {2024}
}

备注

6 pages, 4 figures