二维材料中激子物理的理论方法
介观与纳米尺度物理
2022-04-28 v2
摘要
在本教程中，我们向读者介绍几种确定激子波函数及相应本征能级的理论方法。所涵盖的方法包括解析法、半解析法或数值法。我们明确给出了与不同方法相关的所有细节，从而使新手能够独立开展研究，而不会经历陡峭的学习曲线。本教程从变分法开始，最后以在二维（2D）带隙材料中求解 Bethe-Salpeter 方程的简单半解析方法结束。对于本教程中首先探讨的方法，我们重点关注单层六方氮化硼（hBN）和过渡金属硫族化物（TMD），因为它们是二维激子领域的典型材料。为了解释 Bethe-Salpeter 方法，我们选择了具有可调带隙的偏置双层石墨烯。该系统具有适当的复杂度（而不过度）。这使得能够在易于推广至更复杂系统或应用于更简单模型的背景下，展示 Bethe-Salpeter 方程的求解过程。
引用
@article{arxiv.2202.12010,
title = {Theoretical methods for excitonic physics in two-dimensional materials},
author = {M. F. C. Martins Quintela and J. C. G. Henriques and N. M. R. Peres},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.12010},
year = {2022}
}
备注
31 pages, 111 references; we welcome comments and requests to add additional references; several changes relatively to version V1