ドープした二次元材料における励起子-トリオン重合せ状態の放射寿命の多体理論【JST・京大機械翻訳】

Rana Farhan; Koksal Okan; Jung Minwoo; Shvets Gennady; Manolatou Christina

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202210156217041 整理番号：21P0048085

ドープした二次元材料における励起子-トリオン重合せ状態の放射寿命の多体理論【JST・京大機械翻訳】

Many-body theory of radiative lifetimes of exciton-trion superposition states in doped two-dimensional materials

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発行年： 2020年09月09日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2021年01月20日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

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ドープした二次元(2D)材料の光吸収と発光スペクトルは,純粋励起子と純粋なトリオン(または荷電励起子)でしばしば同定された鋭いピークを示したが,両ピークは最近2体励起子と4体トリオン状態の重ね合わせに起因し,ドープした2D材料における近似エネルギー固有状態に対応する。本論文では,ドープした2D材料における強く結合した励起子とトリオン状態の多体性質を与える適切な多体形式を用いて,これらの励起子-トリオン重合せエネルギー固有状態の放射寿命を示した。これらの重合せ固有状態の励起子成分は材料基底状態に光学的に結合され,光子を放射し,固有状態の運動量が光円錐内にあるとき,トリオン成分は材料の励起状態のみに光学的に結合され,固有状態の運動量が光円錐の外側にある場合でも光子を発光できる。電子ドープ2D材料では,光円錐の外側の運動量を持つ4体トリオン状態が放射的に再結合し,光子が光円錐内の運動量で放出され,過剰運動量が伝導帯の背後に残された電子-正孔対によって取られる。光円錐内の運動量を持つ励起子-トリオン重合せ状態の放射寿命は数百フェムト秒から数ピコ秒の範囲にあり,ドーピング密度の強い関数であった。光円錐の外側の運動量を持つ励起子-トリオン重合せ状態の放射寿命は数百ピコ秒から数ナノ秒の範囲にあり,再びドーピング密度に強く依存する。【JST・京大機械翻訳】

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励起子

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