原子级薄半导体中库仑相互作用静态介电屏蔽近似的失效

原子级薄材料中的库仑相互作用对环境介电屏蔽的变化 uniquely 敏感，这可被用于控制准粒子和新奇的量子多体相。迄今为止，介电响应的静态近似（其中预测增加的介电屏蔽会导致激子共振能量红移）已足够。在此，我们利用电荷可调谐激子共振，研究了嵌入介电常数范围从 4 到超过 1000 的材料中的过渡金属二硫族化合物单层的屏蔽效应。与预期相反，我们观察到在较大介电常数环境中，激子共振发生了超过 30 meV 的蓝移。通过采用动态屏蔽模型，我们发现虽然激子结合能主要受静态介电响应控制，但激子自能主要由高频响应主导。具有显著不同静态和高频屏蔽的介电材料，使得能够在层状材料及其异质结构中选择性地寻址不同的多体效应，扩展了可调谐范围，并为探测和控制关联量子多体态以及设计光电子和量子器件提供了新途径。