过渡金属二硫族化物中激子谱的量子电动力学方法
强关联电子
2018-11-27 v2
摘要
对内在电子自由度（如电荷和自旋）的操控分别催生了电子学和自旋电子学。在具有蜂窝晶格结构的单层材料（如过渡金属二硫族化物（TMD））中，电子可以根据其所属的布里渊区区域（谷）来区分。谷电子学，即对这一电子性质的操控，有望开启电子器件领域的新纪元。在本工作中，我们精确确定了不同TMD材料（即WSe、WS和MoS）中激子（电子-空穴）束缚态的能量谱和寿命。对于所有这些材料，我们得到不同谷之间的激子能量分裂约为170 meV，对应有效塞曼磁场为1400 T。我们的方法采用了基于贝特-萨佩特方程和施温格-戴森形式的量子场论（QFT）技术，考虑了电子之间的全电磁相互作用。谷选择机制通过时间反演（TR）对称性的动力学破缺来运作，该对称性原本将两个谷相互连接。当使用全电磁相互作用顶点来探测系统对外场的响应时，这种对称性会自发破缺。
引用
@article{arxiv.1710.08960,
title = {Quantum-electrodynamical approach to the exciton spectrum in Transition-Metal Dichalcogenides},
author = {E. C. Marino and Leandro O. Nascimento and Van Sérgio Alves and N. Menezes and C. Morais Smith},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.08960},
year = {2018}
}