Excitons in nonlinear optical responses: shift current in MoS2 and GeS monolayers
Notice bibliographique
Résumé
It is well-known that exciton effects are determinant to understanding the optical absorption spectrum of low-dimensional materials. However, the role of excitons in nonlinear optical responses has been much less investigated at the experimental level. Additionally, computational methods to calculate nonlinear conductivities in real materials are still not widespread, particularly taking into account excitonic interactions. We present a methodology to calculate the excitonic second-order optical responses in 2D materials relying on: (i) ab initio tight-binding Hamiltonians obtained by Wannier interpolation and (ii) solving the Bethe-Salpeter equation with effective electron-hole interactions. Here, in particular, we explore the role of excitons in the shift current of monolayer materials. Focusing on MoS 2 and GeS monolayer systems, our results show that 2 p -like excitons, which are dark in the linear response regime, yield a contribution to the photocurrent comparable to that of 1 s -like excitons. Under radiation with intensity ~10 4 W/cm 2 , the excitonic theory predicts in-gap photogalvanic currents of almost ~10 nA in sufficiently clean samples, which is typically one order of magnitude higher than the value predicted by independent-particle theory near the band edge.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».