黑磷中的各向同性或各向异性屏蔽：掺杂能否打破平衡？
材料科学
2020-08-14 v1 计算物理
摘要
黑磷（BP）是一种层状范德瓦耳斯（vdW）晶体，具有独特面内能带各向异性以及许多由此产生的各向异性性质，如有效质量、电子迁移率、光吸收、热导率和等离激元色散。然而，BP 中究竟存在各向异性还是各向同性电荷屏蔽仍是一个有争议的问题。基于第一性原理计算，我们研究了单层和块体 BP 中的屏蔽性质，尤其关注掺杂的作用。在无电荷掺杂时，单层和块体相 BP 表现出轻微的各向异性屏蔽。电子和空穴掺杂可增强 BP 的电荷屏蔽，并显著改变沿两个不同面内方向的相对静态介电张量元。我们进一步研究了在不同电荷掺杂水平下，钾（K）吸附原子在 BP 表面附近诱导的电荷密度变化。计算得到的二维（2D）电荷重分布图也证实，掺杂可极大影响屏蔽特征并打破各向同性与各向异性屏蔽之间的平衡。我们证实 BP 的屏蔽表现出轻微的本征各向异性，且掺杂对其屏蔽性质有显著影响。
引用
@article{arxiv.2008.05761,
title = {Isotropic or anisotropic screening in black phosphorous: can doping tip the balance?},
author = {Zhimin Liu and Ye Yang and Yueshao Zheng and Qinjun Chen and Yexin Feng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.05761},
year = {2020}
}