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TMD:hBN 界面的介电屏蔽:单层到块体的转变、局域场效应与空间依赖性

材料科学 2023-05-05 v2

摘要

衬底的介电效应在调控吸附物的电子性质方面已被证明十分重要,尤其在范德瓦耳斯异质结构中。此处,我们利用多体微扰理论框架下的第一性原理介电嵌入 GWGW 方法,以六方氮化硼(hBN)对各种过渡金属硫族化合物(TMDs)的介电屏蔽效应为案例进行研究。我们考虑三种体系:吸附于 hBN 上的单层 MoS2_2、双层 MoS2_2 以及混合 WS2_2/MoS2_2 双层,并考察衬底介电屏蔽的三个方面:(i) 厚度依赖性与单层到块体的转变,其中我们考虑一层、两层、三层和四层 hBN 的效应;(ii) 局域场效应,其中我们对忽略衬底极化率面内局域场分量的常见近似进行数值评估;以及 (iii) 空间依赖性,其中我们考虑混合 WS2_2/MoS2_2 双层以任一侧面向衬底吸附于 hBN 上。我们的结果定量揭示了如何借助衬底屏蔽效应进行能带结构工程。

关键词

引用

@article{arxiv.2212.01676,
  title  = {Dielectric screening at TMD:hBN interfaces: Monolayer-to-bulk transition, local-field effect, and spatial dependence},
  author = {Olugbenga Adeniran and Zhen-Fei Liu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2212.01676},
  year   = {2023}
}

备注

9 pages, 4 figures