关于单层过渡金属硫化物激子极化激元的理论研究

发布时间：2022-02-26 22:01

　　单层过渡金属硫化物是继石墨烯之后发现的又一类二维原子晶体,典型代表为二硫化钼（MoS₂）,凭借其优异的光电性质迅速成为研究热门。MoS₂属六方晶系,单层MoS₂由两个硫原子层夹着一个钼原子层构成,原子间依靠共价键相结合。单层MoS₂是直接带隙半导体,第一布里渊区有两个不等价顶点:K点和-K点,分别对应两个谷:K谷和-K谷。自旋-电子轨道耦合使价带发生劈裂,反对称性的破缺又导致电子自旋方向相同的价带反向移动,且具有光学选择定则,即左旋圆偏振光激发K谷,右旋圆偏振光激发-K谷,这种电子自旋和谷的相互锁定被称为谷极化。单层MoS₂谷极化的性质为自旋开关、逻辑门器件的研发提供了新的机会,因此也有人将单层MoS₂看作可以取代硅的新兴半导体材料。光激发单层MoS₂价带电子至导带,在价带留有带正电的空穴,导带电子与价带空穴依靠库仑相互作用束缚在一起,形成紧束缚激子,激子束缚能为0.5¹eV,比传统半导体量子阱中激子束缚能高两个... 

【文章来源】：吉林大学吉林省211工程院校985工程院校教育部直属院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 二维过渡金属硫化物的结构和性质
    1.2 激子极化激元的形成和室温下的谷极化
    1.3 国内外研究情况
    1.4 本文研究方法
    1.5 本文创新之处
第2章 激子极化激元色散关系
    2.1 利用麦克斯韦方程组计算激子极化率
    2.2 微观极化量的运动方程和激子极化率
        2.2.1 光的电矢量方向
        2.2.2 计算极化矩阵元d_(cv)
        2.2.3 二维MoS_2的二次量子化哈密顿量
        2.2.4 微观极化量的运动方程
        2.2.5 二维激子极化率
    2.3 色散关系和劈裂宽度
    2.4 本章小结
第3章 Hopfield系数
    3.1 耦合模成分的计算方法
        3.1.1 耦合振子模型
        3.1.2 宏观极化方程
    3.2 激子极化激元的光子成分和激子成分
    3.3 本章小结
第4章 激子极化激元寿命
    4.1 激子寿命
    4.2 激子极化激元的辐射寿命
    4.3 本章小结
第5章 总结
参考文献
作者简介
致谢



本文编号：3645058