論文の概要: Anisotropic Stark shift, field-induced dissociation, and
electroabsorption of excitons in phosphorene
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2006.12908v1
- Date: Tue, 23 Jun 2020 11:25:28 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-05-13 00:50:45.513749
- Title: Anisotropic Stark shift, field-induced dissociation, and
electroabsorption of excitons in phosphorene
- Title（参考訳）: ホスホレン中の異方性スタークシフト、電界誘起解離、励起子の電気吸収
- Authors: H{\o}gni C. Kamban, Thomas G. Pedersen, Nuno M. R. Peres
- Abstract要約: リンの励起子に対する結合エネルギー,スタークシフト,電場誘起解離速度,フランツ・ケルディシュ効果を計算した。
ホスホレンの異方性は主に有効質量の方向による。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We compute binding energies, Stark shifts, electric-field-induced
dissociation rates, and the Franz-Keldysh effect for excitons in phosphorene in
various dielectric surroundings. All three effects show a pronounced dependence
on the direction of the in-plane electric field, with the dissociation rates in
particular decreasing by several orders of magnitude upon rotating the electric
field from the armchair to the zigzag axis. To better understand the numerical
dissociation rates, we derive an analytical approximation to the anisotropic
rates induced by weak electric fields, thereby generalizing the previously
obtained result for isotropic two-dimensional semiconductors. This
approximation is shown to be valid in the weak-field limit by comparing it to
the exact rates. The anisotropy is also apparent in the large difference
between armchair and zigzag components of the exciton polarizability tensor,
which we compute for the five lowest lying states. As expected, we also find
much more pronounced Stark shifts in either the armchair or zigzag direction,
depending on the symmetry of the state in question. Finally, an isotropic
interaction potential is shown to be an excellent approximation to a more
accurate anisotropic interaction derived from the Poisson equation, confirming
that the anisotropy of phosphorene is largely due to the direction dependence
of the effective masses.
- Abstract（参考訳）: 各種誘電体環境におけるリンの励起子に対する結合エネルギー,スタークシフト,電場誘起解離速度,フランツ・ケルディシュ効果を計算した。
3つの効果はすべて平面内電界の方向に対する明確な依存を示し、解離速度は特にアームチェアからジグザグ軸へ電界を回転させる際に数桁減少する。
数値的解離率をよりよく理解するために,弱電界による異方性速度に対する解析的近似を導出し,既往の結果を等方性2次元半導体に一般化する。
この近似は、厳密な速度と比較することで弱場極限において有効であることが示されている。
異方性はまた、最も低い5つの状態について計算するエキシトン偏光性テンソルのアームチェア成分とジグザグ成分の大きな差においても明らかである。
予想通り、私たちはまた、問題の状態の対称性によって、アームチェアまたはジグザグ方向のより明確なスタークシフトを見つける。
最後に、ポアソン方程式から導かれるより正確な異方性相互作用に対する優れた近似として等方性相互作用ポテンシャルが示され、ホスホレンの異方性は有効質量の方向依存性に大きく依存していることを確認する。
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