論文の概要: Exact Quantum Virial Expansion for the Optical Response of Doped Two-Dimensional Semiconductors

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.05627v3
• Date: Fri, 04 Oct 2024 06:52:28 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2024-10-07 12:51:27.211614
• Title: Exact Quantum Virial Expansion for the Optical Response of Doped Two-Dimensional Semiconductors
• Title（参考訳）: ドープ2次元半導体の光応答に対する特殊量子仮想展開
• Authors: B. C. Mulkerin, A. Tiene, F. M. Marchetti, M. M. Parish, J. Levinsen,
• Abstract要約: ドープ2次元半導体の光応答に対する量子仮想展開について述べる。 以下に示すように、これは高温または低ドーピング状態における摂動論的に正確な理論である。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: We present a quantum virial expansion for the optical response of a doped two-dimensional semiconductor. As we show, this constitutes a perturbatively exact theory in the high-temperature or low-doping regime, where the electrons' thermal wavelength is smaller than their interparticle spacing. The virial expansion predicts new features of the photoluminescence, such as a non-trivial shape of the attractive branch related to universal low-energy exciton-electron scattering and an associated shift of the attractive peak from the trion energy. Our results are in excellent agreement with recent experiments on doped monolayer MoSe$_2$ [Zipfel et al., Phys. Rev. B 105, 075311 (2022)] and they imply that the trion binding energy is likely to have been overestimated in previous measurements. Our theory furthermore allows us to formally unify two distinct theoretical pictures that have been applied to this system, with the conventional trion picture results emerging as a high-temperature and weak-interaction limit of Fermi polaron theory.
• Abstract（参考訳）: ドープ2次元半導体の光応答に対する量子仮想展開について述べる。 以下に示すように、これは高温または低ドーピング状態における摂動論的に正確な理論であり、電子の熱波長は粒子間間隔よりも小さい。 ウイルスの膨張は、普遍的な低エネルギーエキシトン電子散乱に関連する魅力的な分岐の非自明な形状や、トリオンエネルギーからの魅力的なピークのシフトなど、フォトルミネッセンスの新たな特徴を予測する。 我々の結果は, ドープ単分子膜MoSe$_2$ [Zipfel et al , Phys. B 105, 075311 (2022)] に関する最近の実験とよく一致しており, トライアン結合エネルギーは過去の測定で過大評価された可能性が示唆されている。 さらに,本システムに適用された2つの異なる理論図を正式に統一し,フェルミ・ポーラロン理論の高温・弱い相互作用限界として従来のトライアン図結果が現れる。

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