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Exploration of the bright and dark exciton landscape and fine structure of MoS_2 using G_0W_0-BSE

机译：使用G_0W_0-BSE探索MOS_2的明亮和深色激动景观和精细结构

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Spectral ordering between dark and bright excitons in transition-metal dichalcogenides is of increasing interest for optoelectronic applications. However, little is known about dark exciton energies and their binding energies. We report the exciton landscape including momentum-forbidden dark excitons of the MoS2 monolayer using single-shot GW-Bethe Salpeter equation (G(0)W(0)-BSE) calculations. We find the lowest-energy exciton to be indirect at (K-v' - K-c), in agreement with recent GdW-BSE calculations [T. Deilmann and K. S. Thygesen, 2D Mater. 6, 035003 (2019)]. We also find that by and large, the lowest-energy dark exciton binding energies (E-b) scale with the quasiparticle energies (E-g) according to the empirical E-b/E-g = 0.25 rule. Differences in exciton binding energies are explained using an orbital theory.
机译：过渡金属二甲基甲基化物中的暗和亮激子之间的光谱排序对于光电应用的兴趣越来越少。然而，关于黑暗激子能量及其结合能量的知名知之甚少。我们报告了Exciton景观，包括使用单射GW-Bethe Salpeter方程（G（0）W（0）-BSE）计算的MOS2单层的动量禁止的黑暗激子。我们发现最低能量的激子被间接（K-V' - > K-C）一致，与最近的GDW-BSE计算有关[T. Deilmann和K. S. Thygesen，2D Mater。 6,035003（2019）]。我们还发现，根据经验E-B / E-G = 0.25规则，通过Quasiplicale Energies（E-G）刻度和大，最低能量的暗激子结合能量（E-B）缩放。使用轨道理论解释激子结合能量的差异。

著录项

  • 来源
    《Physical review》 |2019年第12期|125413.1-125413.7|共7页
  • 作者

    Yu Hongyu; Laurien Magdalena; Hu Zhenpeng; Rubel Oleg;

  • 作者单位

    McMaster Univ Dept Mat Sci & Engn 1280 Main St West Hamilton ON L8S 4L7 Canada|Nankai Univ Sch Phys Tianjin 300071 Peoples R China;

    McMaster Univ Dept Mat Sci & Engn 1280 Main St West Hamilton ON L8S 4L7 Canada;

    Nankai Univ Sch Phys Tianjin 300071 Peoples R China;

    McMaster Univ Dept Mat Sci & Engn 1280 Main St West Hamilton ON L8S 4L7 Canada;

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