α相碲烯的准粒子能带和光学性质:多体相互作用和激子效应

作者：朱宏超; 罗朝波; 彭向阳^*

来源：湘潭大学学报(自然科学版), 2020, 42(04): 1-7.

DOI：10.13715/j.cnki.nsjxu.2020.04.001

• 碲烯
• 自旋轨道耦合
• 多体效应
• 电子空穴相互作用

该文用第一性原理方法对α相碲烯的电子能带和光学性质进行了研究.通过GW方法考虑了多体效应对能带的影响,通过求解Bethe-Salpeter方程(BSE),考虑了电子空穴相互作用对光谱的影响.基于密度泛函的计算发现α相碲烯是具有间接带隙的半导体.考虑自旋轨道耦合后,它的带隙明显减小,且由间接带隙转化为准直接带隙.采用GW方法后,发现带隙值显著增大,这说明在碲烯中存在强的多体相互作用.在GW计算的基础上,求解了BSE方程,发现在不同k点网格密度情况下,光吸收谱中的激子峰的能量都明显比能带的直接带隙小,说明碲烯中有明显的激子效应.用BSE计算光谱时,我们还发现k网格点需要足够接近直接带隙最小处的k点才能得到正确的光谱.