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[量化理论] 电子和空穴的交换正负符号是和库伦相反吗?

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本帖最后由 IvyLee 于 2025-5-19 22:59 编辑

在简单的双电子体系中,单线态和三线态的波函数假如用轨道和自旋的简单乘积得到的话,那单线态和单线态就会分别具有正和负的交换积分±K,换句话说,三线态会比单线态能量低两倍交换能2K。在半导体体系中,三线态激子中的电子和空穴由于电荷符号相反,库伦作用是负的,体现为吸引,而交换作用是不是就是正的,体现为排斥呢?或者说仅考虑激子自旋的交换作用(假如电子和空穴都只有自旋的总角动量,没有轨道角动量部分),那是不是三线态激子会比单线态激子能量高。我在李正中所著的《固体理论》中确实找到了这种说法,但在另外一篇PRB,107,115206(2023)文献中找到的却是相反的说法(单线态激子的交换仍然是排斥的),这导致我不确定单/三线态激子中电子空穴的交换作用的正负符号关系究竟是怎样的。(更新:我再论坛里找到了一篇帖子,里面提到了激子结合能的事情,看起来确实像是我说那样,电子空穴的交换会导致结合能降低,体现为正号)

另外就是我想确认下,空穴自旋符号的定义是不是“被激发走的电子态所具有自旋的相反状态”?所以单线态激子作为光激发的亮态,其电子和空穴的自旋符号是相反的,而三线态激子的就是相同的?(PRB,107,115206(2023)这篇文献是这么定义的)




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