二维半导体材料中的 Trion 团簇结构与束缚能：Faddeev 方程方法
介观与纳米尺度物理
2023-04-28 v2 材料科学
摘要
在这项工作中，我们利用动量空间中位于二维内的三个不同粒子的 Faddeev 方程，发展了研究半导体层状材料中 Trion 的基本形式体系。我们针对短程单项可分 Yamaguchi 势和应用于 MoS 层的 Rytova-Keldysh (RK) 相互作用，求解了 Trion 的 Faddeev 耦合积分方程。我们设计了两种不同的正则化方法，以克服动量空间中 Faddeev 方程数值求解时排斥性电子-电子 RK 势带来的挑战。第一种方法在红外区域调节排斥相互作用，而第二种方法在紫外区域进行调节。通过将 Trion 能量外推到无屏蔽的情况，这两种方法对 MoS 层给出了一致的结果：在激子能量为 ~meV 时，Trion 束缚能为 ~meV。我们详细分析了 RK 势和 Yamaguchi 势下的 Trion 结构，展示了它们的整体相似性和主导团簇结构，其中强束缚的激子与一个电子弱束缚。我们发现这一性质体现在两个 Faddeev 分量的主导地位上，而在第三个分量中空穴是相互作用电子对的旁观者。
引用
@article{arxiv.2212.09600,
title = {Trion clustering structure and binding energy in 2D semiconductor materials: Faddeev equations approach},
author = {K. Mohseni and M. R. Hadizadeh and T. Frederico and D. R. da Costa and A. J. Chaves},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.09600},
year = {2023}
}
备注
16 pages, 11 figues, 8 tables