ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ LÊN MỨC NĂNG LƯỢNG THẤP CỦA EXCITON TRONG TỪ TRƯỜNG ĐỀU

Tóm tắt

Hiệu ứng nhiệt độ lên phổ năng lượng exciton trung hòa trong đơn lớp WSe₂ trong từ trường đều theo cơ chế mới lần đầu tiên được nghiên cứu trong công trình này. Cơ chế này dựa hoàn toàn khác với cơ chế exciton-phonon đã được nghiên cứu bởi nhiều công trình trước đây trong trường hợp không có từ trường. Nhờ tách chuyển động khối tâm cho exciton trung hòa và thu được Hamiltonian chính xác, chúng tôi nhận thấy có thành phần liên quan với nhiệt độ và từ trường mà trong các nghiên cứu trước đây đã bỏ qua. Chúng tôi đã giải chính xác bằng số phương trình Schrodinger bằng phương pháp toán tử Feranchuk-Komarov cho các trạng thái 1s, 2s, và 3s và khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ lên phổ năng lượng. Kết quả cho thấy với từ trường lên đến 100 Tesla năng lượng của exciton trạng thái 3s tại 300K có thể khác biệt gần 6% so với tại nhiệt độ 0K. Chúng tôi cũng tính bán kính exciton và thấy rằng nó thay đổi theo nhiệt độ, ví dụ với từ trường 100 Tesla, bán kính tại nhiệt độ 300K tăng lên hơn 50% so với tại nhiệt độ 0K. Kết quả này gợi ý cho chúng tôi nghiên cứu sâu hơn hiệu ứng nhiệt độ lên các tính chất vật lí của exciton trong đơn lớp TMD.