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

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.

基于多体摄动理论的CaO电子能带结构及光吸收谱的研究

使用多体摄动理论研究了碱土金属氧化物CaO的电子激发态和光吸收谱.运用GW近似方法来改进DFT对电子交换关联的处理,并计算了CaO电子能带结构.考虑到电子与空穴的相互作用,运用二粒子格林函数理论来求解Bethe-Salpeter方程,计算电子-空穴激发态,并在此基础上计算光吸收谱.计算结果 CaO能隙为7.0 e V,与实验结果 7.1 e V符合很好;并且CaO光吸收谱的理论结果与实验数据也相符合.

碱土金属氧化物CaO的准粒子能带及光吸收谱

本文使用多体摄动理论计算了碱土金属氧化物CaO的准粒子能带结构和光吸收谱。我们运用GW近似来改进密度泛函理论的局域密度近似对电子交换关联的处理,并计算了CaO准粒子能带。对于电子-空穴激发态,求解二粒子格林函数的Bethe-Salpeter方程可计算电子-空穴激发态和光吸收谱。计算得出CaO的能隙是7.3 eV,与实验结果7.1 eV符合较好。CaO光吸收谱的理论结果与实验数据也一致。特别是在计算CaO激发能最低的激子峰时,计算结果很好地再现了实验结果。