A method to restore the intrinsic dielectric functions of 2D materials in periodic calculations

电介质 材料科学 各向异性 折射 单层 吸收(声学) 光学 分子物理学 凝聚态物理 光电子学 物理 纳米技术 复合材料
作者
Guang Yang,Shang Gao
出处
期刊:Nanoscale [The Royal Society of Chemistry]
卷期号:13 (40): 17057-17067 被引量:11
标识
DOI:10.1039/d1nr04896a
摘要

Previous calculations of the dielectric and optical properties of 2D materials often overlooked or circumvented the influence of vacuum spacing introduced in periodic calculations, which gave rise to mispredictions of the intrinsic properties of 2D materials or merely qualitative results. We first elucidated the relationship between the vacuum spacing and the dielectric and optical properties of 2D materials in periodic calculations, and then formulated an effective method to accurately predict the dielectric and optical properties of 2D materials by restoring the intrinsic dielectric functions of 2D materials independent of the additional vacuum spacing. As examples, the intrinsic dielectric and optical properties of ultrathin hexagonal boron nitride (h-BN) and molybdenum sulphide (MoS2) from a monolayer to a pentalayer, including dielectric functions, optical absorption coefficients, refraction indexes, reflectivities, extinction coefficients, and energy loss functions, have been calculated by our method. Our calculations reveal that the out-of-plane optical dielectric constants, static refraction indexes, and static reflectivities of 2D h-BN and MoS2 increase as the number of layers increases, while the in-plane counterparts remain unchanged. The excitonic frequency-dependent optical properties of h-BN and MoS2 from a monolayer to bulk are also calculated by solving the Bethe-Salpeter equation and they show strong anisotropy. The present method shows better agreement with the experimental results compared to previous calculations and demonstrates enormous potential to investigate the dielectric and optical properties of other 2D materials extensively and quantitatively.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
FIN发布了新的文献求助150
4秒前
FashionBoy应助Yiy采纳,获得10
4秒前
4秒前
球球完成签到 ,获得积分10
5秒前
HWS完成签到,获得积分10
9秒前
SOLOMON应助朱朱采纳,获得10
9秒前
香蕉觅云应助清爽莫言采纳,获得10
13秒前
小王同学完成签到,获得积分10
14秒前
HBZ发布了新的文献求助10
15秒前
18秒前
CipherSage应助冬雨采纳,获得10
22秒前
lqmentu完成签到,获得积分10
22秒前
halo发布了新的文献求助20
23秒前
23秒前
李爱国应助任性季节采纳,获得10
23秒前
24秒前
周怡君完成签到,获得积分10
25秒前
陈宝川发布了新的文献求助10
25秒前
彭于晏应助Wxj246801采纳,获得10
26秒前
drclin发布了新的文献求助20
26秒前
wjx发布了新的文献求助10
29秒前
sunshine发布了新的文献求助10
29秒前
赵坤煊完成签到 ,获得积分10
31秒前
现代的人达完成签到,获得积分10
33秒前
tansi关注了科研通微信公众号
33秒前
33秒前
酷波er应助玮i采纳,获得10
35秒前
smile应助陈宝川采纳,获得10
36秒前
竹纤维完成签到 ,获得积分20
37秒前
小马甲应助登山逐浪采纳,获得10
38秒前
Wxj246801发布了新的文献求助10
39秒前
39秒前
Yiy发布了新的文献求助10
44秒前
MoodMeed完成签到,获得积分10
45秒前
所所应助drclin采纳,获得10
45秒前
45秒前
Daisy完成签到,获得积分10
47秒前
48秒前
玮i发布了新的文献求助10
49秒前
49秒前
高分求助中
The three stars each : the Astrolabes and related texts 1070
Manual of Clinical Microbiology, 4 Volume Set (ASM Books) 13th Edition 1000
Sport in der Antike 800
Aspect and Predication: The Semantics of Argument Structure 666
De arte gymnastica. The art of gymnastics 600
少脉山油柑叶的化学成分研究 530
Berns Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2410519
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2105956
关于积分的说明 5320603
捐赠科研通 1833449
什么是DOI,文献DOI怎么找? 913583
版权声明 560840
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 488515