Trions in two-dimensional monolayers within the hyperspherical harmonics method: Application to transition metal dichalcogenides

单层 过渡金属 凝聚态物理 谐波 材料科学 物理 量子力学 纳米技术 化学 生物化学 催化作用 电压
作者
Roman Ya. Kezerashvili,Shalva M. Tsiklauri,Andrew Dublin
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:109 (8) 被引量:5
标识
DOI:10.1103/physrevb.109.085406
摘要

We develop the theoretical formalism and study the formation of valley trions in two-dimensional monolayers within the framework of a nonrelativistic potential model using the method of hyperspherical harmonics (HH) in four-dimensional space. We present the solution of the three-body Schr\"odinger equation with the Rytova-Keldysh (RK) potential by expanding the wave function of a trion in terms of the HH. We consider a long-range approximation when the RK potential is approximated by the Coulomb potential and a short-range limit when this potential is approximated by the logarithmic potential. In a diagonal approximation, the coupled system of differential equations for the hyperradial functions is decoupled in both limits. Our approach yields the analytical solution for binding energy and wave function of trions in the diagonal approximation for these two limiting cases: the Coulomb and logarithmic potentials. We obtain exact analytical expressions for eigenvalues and eigenfunctions for negatively and positively charged trions. The corresponding eigenvalues can be considered as the lower and upper limits for the trions binding energies. We apply the proposed theoretical approach to describe trions in transition metal dichalcogenides (TMDC) and address the energy difference between the binding energies of ${X}^{\ensuremath{-}}$ and ${X}^{+}$ in TMDC. Results of numerical calculations for the ground state energies with the RK potential are in good agreement with similar calculations and in reasonable agreement with experimental measurements of trion binding energies.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
JamesPei应助齐平露采纳,获得10
刚刚
风清扬发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
Arain发布了新的文献求助10
2秒前
4秒前
4秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
5秒前
顾矜应助Jemmy采纳,获得10
6秒前
我问问完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
忘我实多发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
撒西不理完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
执着千筹发布了新的文献求助10
9秒前
流萤发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
11秒前
Hello应助搞怪孤丝采纳,获得10
12秒前
脑洞疼应助wei采纳,获得10
12秒前
齐平露发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
14秒前
科研通AI6应助田果果采纳,获得10
15秒前
共享精神应助gkq采纳,获得10
15秒前
Hello应助小匹夫采纳,获得10
15秒前
诚心蜜粉发布了新的文献求助10
16秒前
研友_EZ1aNZ完成签到,获得积分20
17秒前
粗暴的鱼发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
20秒前
科研通AI6应助ZLQ采纳,获得10
23秒前
23秒前
丁春秋发布了新的文献求助10
25秒前
hht发布了新的文献求助10
25秒前
有血条就敢上完成签到 ,获得积分10
26秒前
杨明智完成签到 ,获得积分10
26秒前
Vi发布了新的文献求助10
27秒前
YONG完成签到,获得积分10
29秒前
29秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
化妆品原料学 1000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
nephSAP® Nephrology Self-Assessment Program - Hypertension The American Society of Nephrology 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5630382
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4722421
关于积分的说明 14973398
捐赠科研通 4788579
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2556999
邀请新用户注册赠送积分活动 1517960
关于科研通互助平台的介绍 1478553