Electrically Driven Tuning of the Dielectric Constant in MoS2 Layers

电介质 电场 凝聚态物理 材料科学 二硫化钼 范德瓦尔斯力 电容 极化(电化学) 折射率 电子结构 介电常数 光电子学 物理 化学 电极 量子力学 分子 物理化学 冶金
作者
Elton J. G. Santos,Efthimios Kaxiras
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:7 (12): 10741-10746 被引量:185
标识
DOI:10.1021/nn403738b
摘要

The properties of two-dimensional materials, such as molybdenum disulfide, will play an important role in the design of the next generation of electronic devices. Many of those properties are determined by the dielectric constant which is one of the fundamental quantities used to characterize conductivity, refractive index, charge screening, and capacitance. We predict that the effective dielectric constant (ε) of few-layer MoS2 is tunable by an external electric field (Eext). Through first-principles electronic structure calculations, including van der Waals interactions, we show that at low fields (Eext < 0.01 V/Å) ε assumes a nearly constant value ∼4 but increases at higher fields to values that depend on the layer thickness. The thicker the structure, the stronger the modulation of ε with the electric field. Increasing of the external field perpendicular to the dichalcogenide layers beyond a critical value can drive the system to an unstable state where the layers are weakly coupled and can be easily separated. The observed dependence of ε on the external field is due to charge polarization driven by the bias. Implications on the optical properties as well as on the electronic excitations are also considered. Our results point to a promising way of understanding and controlling the screening properties of MoS2 through external electric fields.
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
3秒前
4秒前
CC完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
孙小雨发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
ll发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
11秒前
都是发布了新的文献求助10
11秒前
samo完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
WJ发布了新的文献求助10
14秒前
爹爹发布了新的文献求助10
14秒前
16秒前
Ian发布了新的文献求助10
17秒前
上官完成签到,获得积分10
18秒前
19秒前
FashionBoy应助leo采纳,获得10
21秒前
21秒前
彭于晏应助紫色奶萨采纳,获得10
21秒前
上官发布了新的文献求助10
22秒前
NexusExplorer应助落后忆丹采纳,获得50
24秒前
欢喜发卡发布了新的文献求助10
24秒前
28秒前
小马甲应助英勇的鱼采纳,获得10
29秒前
顾矜应助研究畜采纳,获得10
29秒前
heal发布了新的文献求助100
30秒前
31秒前
35秒前
外向半青完成签到,获得积分10
35秒前
冯兴龙完成签到,获得积分10
35秒前
36秒前
科研小白发布了新的文献求助20
36秒前
ll完成签到,获得积分10
37秒前
科研通AI2S应助1234采纳,获得10
38秒前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Foreign Policy of the French Second Empire: A Bibliography 500
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3146297
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2797687
关于积分的说明 7825144
捐赠科研通 2454059
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1305990
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 627630
版权声明 601503