論文の概要: A colloquium on the variational method applied to excitons in 2D
materials
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2010.15749v1
- Date: Thu, 29 Oct 2020 16:54:01 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-04-27 00:38:51.775937
- Title: A colloquium on the variational method applied to excitons in 2D
materials
- Title（参考訳）: 2次元材料の励起子に適用される変分法に関する一考察
- Authors: M. F. C. Martins Quintela, N. M. R. Peres
- Abstract要約: 本稿では, 変分計算の観点から, ファン・デル・ワールスヘテロ構造における励起子の研究を概観する。
我々は、吸収スペクトルと偏光性、およびスタークシフトと解離速度に関する文献に焦点を当てる。
- 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: In this colloquium, we review the research on excitons in van der Waals
heterostructures from the point of view of variational calculations. We first
make a presentation of the current and past literature, followed by a
discussion on the connections between experimental and theoretical results. In
particular, we focus our review of the literature on the absorption spectrum
and polarizability, as well as the Stark shift and the dissociation rate.
Afterwards, we begin the discussion of the use of variational methods in the
study of excitons. We initially model the electron-hole interaction as a
soft-Coulomb potential, which can be used to describe interlayer excitons.
Using an \emph{ansatz}, based on the solution for the two-dimensional quantum
harmonic oscillator, we study the Rytova-Keldysh potential, which is
appropriate to describe intralayer excitons in two-dimensional (2D) materials.
These variational energies are then recalculated with a different
\emph{ansatz}, based on the exact wavefunction of the 2D hydrogen atom, and the
obtained energy curves are compared. Afterwards, we discuss the Wannier-Mott
exciton model, reviewing it briefly before focusing on an application of this
model to obtain both the exciton absorption spectrum and the binding energies
for certain values of the physical parameters of the materials. Finally, we
briefly discuss an approximation of the electron-hole interaction in interlayer
excitons as an harmonic potential and the comparison of the obtained results
with the existing values from both first--principles calculations and
experimental measurements.
- Abstract（参考訳）: 本論では,ファンデルワールスのヘテロ構造における励起子の研究について,変分計算の観点から検討する。
筆者らはまず,現在と過去の文献の提示を行い,実験結果と理論的結果の関連性について考察した。
特に, 吸収スペクトルと偏光率, スタークシフトと解離率に関する文献のレビューに注目した。
その後,励起子の研究における変分法の利用について議論を始める。
まず,電子-ホール相互作用をソフトクーロンポテンシャルとしてモデル化し,層間励起子を記述する。
2次元量子調和振動子の解に基づく \emph{ansatz} を用いて、2次元(2次元)物質中の層内励起子を記述するのに適したrytova-keldyshポテンシャルの研究を行う。
これらの変動エネルギーは、2次元水素原子の正確な波動関数に基づいて異なる 'emph{ansatz} で再計算され、得られたエネルギー曲線を比較する。
その後,wannier-mottエキシトンモデルについて検討し,エキシトン吸収スペクトルと結合エネルギーを物質物理パラメータの一定の値に対して求めるために,このモデルの適用に焦点をあてる前に,簡単な考察を行った。
最後に、高調波ポテンシャルとしての層間励起子における電子-ホール相互作用の近似と、第一原理計算と実験測定の両方による既存値との比較について述べる。
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