論文の概要: Surface hopping simulations show valley depolarization driven by exciton-phonon resonance

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.06953v1
• Date: Sun, 11 May 2025 11:52:49 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-13 20:21:49.130973
• Title: Surface hopping simulations show valley depolarization driven by exciton-phonon resonance
• Title（参考訳）: 表面ホッピングシミュレーションによるエキシトン-フォノン共鳴による谷の分極
• Authors: Alex Krotz, Roel Tempelaar,
• Abstract要約: 本研究では,フォノンによる谷の分極機構を短時間で検討した。 このフレームワークは、相互空間のホッピングと準粒子帯構造の微視的モデルを組み合わせたものである。 シミュレーションにより,低域の励起子バンドと支配的な光フォノン分岐との間には共鳴が見られ,谷の脱分極が進行することがわかった。
• 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: Monolayer MoS$_2$ has long served as a prototypical material exhibiting valleytronic behavior, yet it remains unclear exactly how phonons induce a valley depolarization of its excitonic states. Here, we apply a mixed quantum--classical simulation framework to study the phonon-induced mechanisms affecting valley polarization at short times. Our framework combines reciprocal-space surface hopping with microscopic models of the quasiparticle band structure as well as the electron-hole and carrier-phonon interactions, parametrized against ab initio calculations, while retaining explicit information on transient phonon occupancies. By means of such occupancies, our simulations show a resonance between the lowest exciton band and the dominant optical phonon branch to largely drive valley depolarization, by activating a Maialle-Silva-Sham mechanism. Resulting valley polarization times are consistent with experimental measurements across temperatures.
• Abstract（参考訳）: 単層MoS$_2$は、長い間、バレートロニクスの挙動を示す原型物質として機能してきたが、フォノンがその励起状態の谷分極をどのように引き起こすかは正確には分かっていない。 本稿では,短時間で谷の分極に影響を及ぼすフォノン誘起機構を研究するために,混合量子-古典シミュレーションフレームワークを適用した。 本フレームワークでは, 相互空間ホッピングと準粒子バンド構造の顕微鏡モデル, 電子-ホール相互作用とキャリア-フォノン相互作用を組み合わせる。 このような占有により,メアリル・シルバ・シャム機構を活性化することにより,最も低い励起子バンドと支配的な光フォノン分岐との共振が谷の脱分極を助長することを示す。 谷の分極時間は、温度をまたいだ実験的な測定と一致している。

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