利用介电依赖混合泛函推进二维材料的激发态性质研究
材料科学
2025-07-24 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
预测低维材料（包括二维范德华vdW材料及其异质结构）的准确带隙和光学性质仍然是密度泛函理论(DFT)中的一个挑战，因为与体材料相比它们具有独特的屏蔽效应。此外，对介电响应的准确处理对于开发和应用于vdW材料的筛选交换介电依赖长程分离混合泛函(SE-DD-RSH)至关重要。在这项工作中，我们将SE-DD-RSH泛函引入二维vdW材料，如MoS2、WS2、hBN、黑磷(BP)和-InSe。通过考虑面内和面外介电响应，我们的方法以较低的计算成本达到了与G0W0和BSE@G0W0等先进多体技术相当的精度。我们展示了体材料和层状结构（包括一些异质结构如MoS2/WS2）改进的带隙预测和光学吸收光谱。这种方法为探索二维材料中的电子和光学现象提供了一个实用且精确的工具，为层状系统的高效计算研究铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2505.17261,
title = {Advancing excited-state properties of two-dimensional materials using a dielectric-dependent hybrid functional},
author = {Arghya Ghosh and Subrata Jana and Manoar Hossain and Dimple Rani and Szymon Śmiga and Prasanjit Samal},
journal= {arXiv preprint arXiv:2505.17261},
year = {2025}
}
备注
21 pages 7 Figures