局域态 ensemble 发光的量子多体原理
量子物理
2026-02-10 v1
摘要
由各种无序（包括缺陷和杂质）引起的局域电子态通常存在于固体中。其光学特性，尤其是发光特性，具有重要的科学和技术意义。但尚未建立用于此类局域态 ensemble (LSE) 发光的微观理论。本文尝试通过发展一种考虑电子-声子 (e-p) 和电子-电子 (e-e) 相互作用的量子多体 (MB) 发光理论来填补这一空白。通过所发展的 MB-LSE 理论，可定量解释异常的热力学行为，如峰位位置的红移和随后蓝移、线宽的窄化和随后展宽、强度的下降以及寿命的变化。因此阐明了电子-声子和电子-电子相互作用在变温 LSE 发光中的作用。在 MB-LSE 理论框架下，进一步推导并讨论了 Varshni 的经验公式用于带隙温度依赖性以及 Huang-Rhys 因子用于 e-p 耦合。
引用
@article{arxiv.2602.07406,
title = {Quantum Many-Body Principles of Localized-State Ensemble Luminescence},
author = {Xinye Fan and Shijie Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.07406},
year = {2026}
}