論文の概要: Momentum-dependent oscillator strength crossover of excitons and
plasmons in two-dimensional PtSe2
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2203.05088v1
- Date: Wed, 9 Mar 2022 23:53:17 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-22 19:18:23.248805
- Title: Momentum-dependent oscillator strength crossover of excitons and
plasmons in two-dimensional PtSe2
- Title（参考訳）: 2次元PtSe2における励起子とプラズモンのモーメント依存振動子強度交差
- Authors: Jinhua Hong, Mark Kamper Svendsen, Masanori Koshino, Thomas Pichler,
Hua Xu, Kazu Suenaga, Kristian Sommer Thygesen
- Abstract要約: 単層限界からバルクへの1T-PtSe2の励起について検討した。
2次元限界における長距離スクリーニングの欠如は、長波長プラズモンの形成を阻害する。
我々の研究は、層状1T-PtSe2の励起状態スペクトルを解明し、2D材料中の励起子とプラズモンの質的に異なる運動量依存性を確立する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 8.077812127777673
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: The 1T-phase layered PtX2 chalcogenides has attracted widespread interest due
to its thickness dependent metal-semiconductor transition driven by strong
interlayer coupling. While the ground state properties of this paradigmatic
material system have been widely explored, its fundamental excitation spectrum
remains poorly understood. Here we combine first principles calculations with
momentum (q) resolved electron energy loss spectroscopy (q-EELS) to study the
collective excitations in 1T-PtSe2 from the monolayer limit to the bulk. At
finite momentum transfer all the spectra are dominated by two distinct
interband plasmons that disperse to higher energy with increasing q.
Interestingly, the absence of long-range screening in the two-dimensional (2D)
limit, inhibits the formation of long wavelength plasmons. Consequently, in the
small-q limit, excitations in monolayer PtSe2 are exclusively of excitonic
nature, and the loss spectrum coincides with the optical spectrum. Our work
unravels the excited state spectrum of layered 1T-PtSe2 and establishes the
qualitatively different momentum dependence of excitons and plasmons in 2D
materials.
- Abstract（参考訳）: 1T相層状PtX2カルコゲナイドは、強い層間カップリングによって誘導される金属-半導体間の厚さ依存性の遷移により、広く関心を集めている。
このパラダイム的物質系の基底状態特性は広く研究されているが、基本的な励起スペクトルはいまだによく分かっていない。
ここでは、第一原理計算と運動量(q)解決電子エネルギー損失分光法(q-EELS)を組み合わせて、単層限界からバルクへの1T-PtSe2の集合励起を研究する。
有限運動量移動では、全てのスペクトルはqが増加すると高エネルギーに分散する2つの異なるバンド間プラズモンによって支配される。
興味深いことに、2次元(2D)限界における長距離スクリーニングの欠如は、長波長プラズモンの形成を抑制する。
そのため、小さなq限界では単層PtSe2の励起は励起性のみであり、損失スペクトルは光学スペクトルと一致する。
我々の研究は、層状1T-PtSe2の励起状態スペクトルを解明し、2D材料中の励起子とプラズモンの質的に異なる運動量依存性を確立する。
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