TÍNH CHẤT QUANG CỦA HỆ EXCITON TRONG TRẠNG THÁI NGƯNG TỤ ẢNH HƯỞNG BỞI MẤT CÂN BẰNG KHỐI LƯỢNG
Thông tin bài báo
Ngày nhận bài: 05/03/24                Ngày hoàn thiện: 29/05/24                Ngày đăng: 29/05/24Tóm tắt
Trong nghiên cứu này, tính chất quang học của hệ exciton trong trạng thái ngưng tụ được xem xét thông qua quang phổ phần thực của độ dẫn quang trong mô hình Falicov-Kimball mở rộng có sự hiện diện của phonon. Áp dụng gần đúng Hartree-Fock và lý thuyết phản hồi tuyến tính Kubo, hệ phương trình xác định tham số trật tự trạng thái ngưng tụ exciton và biểu thức phần thực độ dẫn quang đã được tìm ra. Kết quả tính số khảo sát phần thực của độ dẫn quang ảnh hưởng bởi mất cân bằng khối lượng cho thấy, với sự hỗ trợ của phonon, hệ ổn định trong trạng thái ngưng tụ exciton đặc trưng bởi quang phổ độ dẫn quang đạt cực đại ở tần số gấp hai lần tham số trật tự ngưng tụ exciton khi mất cân bằng khối lượng đủ nhỏ. Giảm mất cân bằng khối lượng, đỉnh của phổ độ dẫn quang di chuyển sang phải thể hiện sự ổn định của trạng thái ngưng tụ exciton. Khi hằng số tương tác điện tử - phonon đủ lớn, trạng thái ngưng tụ dạng BCS (John Bardeen, Leon Cooper và Robert Schrieffer) chiếm ưu thế ngay cả khi mất cân bằng khối lượng lớn.
Từ khóa
Toàn văn:
PDFTài liệu tham khảo
[1] N. F. Mott, “The transition to the metallic state,” Philosophical Magazine, vol. 6, pp. 287-309, 1961.
[2] Y. J. Chung, K. A. V. Rosales, K. W. Baldwin, et al., “Ultra-high-quality two-dimensional electron systems,” Nat. Mater., vol. 20, pp. 632–637, 2021.
[3] C. Lagoin, S. Suffit, K. Baldwin, et al., “Dual-density waves with neutral and charged dipolar excitons of GaAs bilayers,” Nat. Mater., vol. 22, pp. 170–174, 2023.
[4] L. Ma, P. X. Nguyen, Z. Wang, et al., “Strongly correlated excitonic insulator in atomic double layers,” Nature, vol. 598, pp. 585–589, 2021.
[5] H. Fang, Q. Lin, Y. Zhang, et al., “Localization and interaction of interlayer excitons in MoSe2/WSe2 heterobilayers,” Nat. Commun., vol. 14, p. 6910, 2023.
[6] Z. Wang et al., “Evidence of high-temperature exciton condensation in two-dimensional atomic double layers,” Nature, vol. 574, pp. 76–80, 2019.
[7] M. C. DeCapua, Y.-C. Wu, T. Taniguchi, K. Watanabe, and J. Yan, “Probing the bright exciton state in twisted bilayer graphene via resonant Raman scattering,” Appl. Phys. Lett., vol. 119, 2021, Art. no. 013103.
[8] R. Fujiuchi, T. Kaneko, Y. Ohta, and S. Yunoki, “Photoinduced electron-electron pairing in the extended Falicov-Kimball model,” Phys. Rev. B, vol. 100, 2019, Art. no. 045121.
[9] S. Ejima, F. Lange, and H. Fehske, “Photoinduced metallization of excitonic insulators,” Phys. Rev. B., vol. 105, 2022, Art. no. 245126.
[10] Q. H. Ninh and V. N. Phan, “Mass Imbalance Effects in the Excitonic Condensation of the Extended Falicov–Kimball Model,” Phys. Status Solidi B, vol. 258, 2021, Art. no. 2000564.
[11] C. Monney, C. Battaglia, H. Cercellier, P. Aebi, and H. Beck, “Exciton condensation driving the periodic lattice distortion of 1T-TiSe2,” Phys. Rev. Lett., vol. 106, 2021, Art. no. 106404.
[12] K. Kim, H. Kim, J. Kim, C. Kwon, J. S. Kim, and B. J. Kim, “Direct observation of excitonic instability in Ta2NiSe5,” Nat. Commun., vol. 12, 2021, Art. no. 1969.
[13] H. Bruus and K. Flensberg, Many-Body Quantum Theory in Condensed Matter Physics: An Introduction, Oxford University Press, New York, 2004.
DOI: https://doi.org/10.34238/tnu-jst.9835
Các bài báo tham chiếu
- Hiện tại không có bài báo tham chiếu