論文の概要: Theory for Coulomb scattering of trions in 2D materials
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2207.02660v1
- Date: Wed, 6 Jul 2022 13:27:40 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2023-02-06 09:37:55.674310
- Title: Theory for Coulomb scattering of trions in 2D materials
- Title（参考訳）: 2次元材料中のトリオンのクーロン散乱の理論
- Authors: Kok Wee Song, Salvatore Chiavazzo, Ivan A. Shelykh, Oleksandr
Kyriienko
- Abstract要約: 我々は、ドープ2次元半導体における非線形光学応答を定義するトリオン(電荷励起子)間のクーロン相互作用の理論的記述を開発する。
この散乱は遷移金属ジアルコゲナイド単分子膜の光学的非線形性に有意な寄与が認められた。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 19.444636864515726
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We develop a theoretical description of Coulomb interactions between trions
(charged excitons) that define a nonlinear optical response in doped
two-dimensional semiconductors. First, we formulate a microscopic theory of
trion-trion interactions based on composite nature of these particles, and
account for all possible exchange processes. Next, we calculate numerically the
trion binding energies and corresponding three-body wavefunctions using a basis
set with high expressivity. Then, using the obtained wavefunctions we calculate
the matrix elements of two-trion scattering, and compare the contributions
coming from direct and exchange terms. Finally, we find that the considered
scattering gives significant contribution to the optical nonlinearity in
monolayers of transition metal dichalcogenides. In particular, this can lead to
an attractive interaction in doped monolayers. Our theory opens a route for
studying nonlinear properties of trion-polaritons inaccessible before.
- Abstract（参考訳）: ドープ2次元半導体における非線形光学応答を定義するトリオン(電荷励起子)間のクーロン相互作用の理論的記述を開発する。
まず、これらの粒子の合成性質に基づくトリオン-トライアン相互作用の微視的理論を定式化し、すべての交換過程を考慮に入れた。
次に、高い表現率を持つ基底集合を用いて、トリオン結合エネルギーと対応する3体波動関数を数値的に計算する。
次に、得られた波動関数を用いて2つのトリオン散乱の行列要素を計算し、直接および交換項からの寄与を比較する。
最後に, この散乱は遷移金属ジアルコゲナイド単層膜における光学的非線形性に有意な寄与が認められた。
特に、これはドープ単層における魅力的な相互作用をもたらす可能性がある。
この理論は、トライアンポーラリトンの非線形特性を事前に研究する道を開くものである。
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