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研究快讯 | 通过电偶极覆盖层调控范德华材料层间相互作用
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EXPRESS LETTER
Engineering Interlayer Hybridization in Energy Space via Dipolar Overlayers
Bin Shao (邵斌), Xiao Jiang (姜肖), Jan Berges, Sheng Meng (孟胜), and Bing Huang (黄兵)
Chin. Phys. Lett. 2023 40 (8): 087303
DOI: 10.1088/0256-307X/40/8/087303
文章亮点
分析了影响范德华层状材料层间相互作用的关键因素，提出了通过覆盖电偶极层来调控层状材料性质的策略，计算研究表明该策略可能可以有效调制材料的层间光激发特性、拓扑表面态形貌、近藤晶格磁态。
图1. 通过覆盖电偶极层调控层间相互作用示意图。通过覆盖Ih相冰，MoS2/MoS2体系的层间光激发特性、3QL-Bi2Se3体系表面态的形貌、1T-/1H-TaS2体系的磁态可被有效调制。
通过电偶极覆盖层调控范德华材料层间相互作用
研究背景
层间相互作用是调控范德华层状材料整体性质的重要旋钮。一般地，层间相互作用的调控被认为是与近邻层材料电子态波函数的空间交叠密切相关，基于此，研究人员通过机械剥离、堆垛方式、扭转等方式实现了单层二维材料的剥离、电子结构调制、多体相互作用电子态等一系列材料物性的有效调控。与此同时，人们也在思考除了通过控制近邻层的波函数的空间交叠外，是否还存在其它的可有效调控层间相互作用的办法以及这些方法的具体应用。
内容简介
最近，南开大学邵斌副教授、德国不来梅大学Berges博士、中国科学院物理研究所孟胜研究员和北京计算科学研究中心黄兵研究员等开展合作研究，通过简明的两能带模型分析，提出通过电子态空间交叠和能量差的比值来描述层间相互作用。基于此，提出了在保持范德华材料空间结构不变的情况下，通过覆盖电偶极层可能可以有效调控层间耦合；通过冰覆盖层的二维材料计算，进一步表明该策略可有效调制材料系统的光激发特性、拓扑表面态、近藤晶格磁态。
研究意义和重要性
通过以冰为代表的电偶极覆盖层来调节层间相互作用的方法，具有易结晶、无源、无损和可逆等优异特性，为范德华二维体系的物性调控提供了一种有效的手段。
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为了保证重要研究成果的首发权和显示度，CPL于2012年6月开设了Express Letters栏目。此栏目发表速度快，学术质量高。截至2020年底，平均每篇被引用约20次，已经在国内物理学界建立起良好口碑与声望，来稿数量不断增加。
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