载流子掺杂单层 MoTe$_2$ 的准粒子与光学性质的第一性原理研究
材料科学
2023-06-07 v1
摘要
二维材料本征的弱且高度非局域的介电屏蔽众所周知会导致其光电性质对环境高度敏感。理论上较少研究的是自由载流子对这些性质的作用。在此，我们使用第一性原理 GW 与 Bethe-Salpeter 方程计算，并严格处理动力学屏蔽与局域场效应，来研究单层过渡金属硫族化物 2H MoTe 的准粒子与光学性质的掺杂依赖性。我们预测在实验可实现的载流子密度下，准粒子带隙重整化达数百 meV，激子结合能也有类似幅度的减小。这导致最低能激子共振的激发能随掺杂密度增加几乎保持不变。利用新近发展且普遍适用的准二维等离激元极点模型以及 Bethe-Salpeter 方程的自洽求解，我们揭示了准确捕捉动力学与局域场效应对理解详细光致发光测量的重要性。
引用
@article{arxiv.2303.12122,
title = {Quasiparticle and Optical Properties of Carrier-Doped Monolayer MoTe$_2$ from First Principles},
author = {Aurelie Champagne and Jonah B. Haber and Supavit Pokawanvit and Diana Y. Qiu and Souvik Biswas and Harry A. Atwater and Felipe H. da Jornada and Jeffrey B. Neaton},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.12122},
year = {2023}
}
备注
22 pages, 5 figures, under review in Nano Letters