由多体电荷密度涨落相互作用诱导的二维材料中的范德华力矩
计算物理
2024-12-17 v1
摘要
范德华力矩决定了各向异性物体之间的相对旋转运动,与低维系统密切相关。在此,我们证明了各向异性二维材料之间存在由多体电荷密度涨落相互作用产生的显著力矩,该力矩比使用原子对模型计算出的力矩大二十倍。利用全原子多体色散模型,重新发现了力矩对取向角的依赖性、力矩与面内介电各向异性之间的正相关、力矩与面积的线性关系,以及力矩随间距增加而衰减的特性。与连续 Casimir-Lifshitz 理论不同,分子理论的优势在于能在同等地位上描述集体力矩和原子细节的影响。这些发现为将量子涨落诱导的力矩纳入分子建模开辟了途径,对纳米机电系统的设计和各向异性层状材料旋转动力学的理解具有重要意义。
引用
@article{arxiv.2412.11357,
title = {van der Waals Torque in 2D Materials Induced by Interaction between Many-Body Charge Density Fluctuations},
author = {Zepu Kou and Yuquan Zhou and Zonghuiyi Jiang and Alexandre Tkatchenko and Xiaofei Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.11357},
year = {2024}
}
备注
35 pages, 15 figures, 4 tables