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Rotons in optical excitation spectra of monolayer semiconductors

机译：单层半导体光学激励光谱中的旋转

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Optically generated excitons dictate the absorption and emission spectrum of doped semiconductor transition-metal dichalcogenide monolayers. We show that upon increasing the electron density, the elementary optical excitations develop a rotonlike dispersion, evidenced by a shift of the lowest-energy state to a finite momentum on the order of the Fermi momentum. This effect emerges due to Pauli exclusion between excitons and the electron Fermi sea. but the robustness of the roton minimum in these systems is a direct consequence of the long-range nature of the Coulomb interaction and the nonlocal dielectric screening characteristic of monolayers. Finally, we show that the emergence of rotons could be related to certain features of photoluminescence spectra in doped transition-metal dichalcogenide monolayers.
机译：光学产生的激子决定了掺杂半导体过渡金属二甲基甲基单层的吸收和发射光谱。我们表明，在增加电子密度时，基本光学激发发生旋转般的分散，通过最低能量状态的转向，从而在费米动量的顺序上的有限动量。由于激子和电子费米海之间的Pauli排除，这种效果出现。但是，在这些系统中旋转最小值的稳健性是库仑相互作用的远程性质和单层的非局部介电筛选特性的直接后果。最后，我们表明旋转的出现可能与掺杂过渡 - 金属二甲胺化物单层中的光致发光光谱的某些特征有关。

著录项

  • 来源
    《Physical review》 |2020年第20期|205409.1-205409.5|共5页
  • 作者

    Ovidiu Cotlet; Dominik S. Wild; Mikhail D. Lukin; Atac Imamoglu;

  • 作者单位

    Institute of Quantum Electronics ETH Zuerich CH-8093 Zuerich Switzerland;

    Department of Physics Harvard University Cambridge Massachusetts 02138 USA;

    Department of Physics Harvard University Cambridge Massachusetts 02138 USA;

    Institute of Quantum Electronics ETH Zuerich CH-8093 Zuerich Switzerland;

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