二维异质结构中激子超流性的第一性原理研究：材料特异性屏蔽的重要性

近期的理论与实验研究表明，具有n型和p型掺杂过渡金属硫族化物双层的范德瓦耳斯异质结构是有前景的激子超流性载体。此类双层体系中的激子超流性常通过求解仅针对电子与空穴材料各自导带和价带定义的均值场能隙方程来建模。进入能隙方程的一个关键量是有效库仑势，其作为该模型子空间中的裸相互作用。由于模型仅包含费米能附近少数能带，该有效模型相互作用被部分屏蔽。尽管屏蔽是依赖于材料的量，但在以往工作中常以特设方式处理，即对多种不同材料均假设静态介电常数为2。本文中我们表明，该有效模型相互作用可利用开源代码框架从第一性原理推导。利用这一新颖的ab initio降折叠流程，我们证明材料依赖性屏蔽对于预测激子结合能与超流特性的大小及趋势均至关重要。此外，我们提出了基于过渡金属氧化物与硫族化物的新型材料平台，其性能优于标准的双层过渡金属硫族化物器件。