論文の概要: Surface hopping simulations show valley depolarization driven by exciton-phonon resonance
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2505.06953v2
- Date: Wed, 16 Jul 2025 23:49:00 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-18 15:53:04.606038
- 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: 励起転移と核座標の共鳴は単層MoS$$の谷分極に寄与することを示す。
結果は温度をまたいだ実験結果と一致している。
- 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: Resonances between excitonic transitions and nuclear coordinates have been shown to drive a variety of excited-state dynamical phenomena in molecular systems. Here, we report mixed quantum--classical simulations showing similar resonances to primarily contribute to valley depolarization in monolayer MoS$_2$. The applied simulation framework combines reciprocal-space surface hopping with microscopic models of the quasiparticle band structure, electron--hole interactions, and carrier--phonon interactions, parametrized against ab initio calculations. This enables low-cost excited-state dynamics simulations that are microscopic, non-Markovian, and non-perturbative in the carrier--phonon interaction. The framework furthermore retains explicit information on transient phonon occupancies, through which we show a resonance between the dominant optical phonon branch and the lowest exciton band 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）: 励起遷移と核座標の共鳴は、分子系の様々な励起状態の力学現象を引き起こすことが示されている。
本稿では,単層MoS$_2$の谷分極に寄与する類似の共鳴を示す混合量子-古典シミュレーションを報告する。
応用シミュレーションフレームワークは、相互空間ホッピングと準粒子バンド構造、電子-ホール相互作用、キャリア-フォノン相互作用の顕微鏡モデルを組み合わせる。
これにより、マイクロ、非マルコフ的、非摂動的であり、キャリア-フォノン相互作用における低コストな励起状態シミュレーションが可能となる。このフレームワークは、さらに過渡的なフォノン占有の明示的な情報を保持し、支配的な光フォノン分岐と最も低いエクシトンバンドとの共鳴を示し、メアリル-シルバ-シャム機構を活性化することにより、谷の分極を助長する。
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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