journal article·2024-04-01

Dipolar interactions enhanced by two-dimensional dielectric screening in few-layer van der Waals structures

Yuhang Hou, Hongyi Yu

2D Materials· Volume 11· Issue 2
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Abstract

Abstract We theoretically examined how the dielectric screening of two-dimensional (2D) layered materials affects the dipolar interaction between interlayer excitons (IXs) in few-layer van der Waals structures. Our analysis indicates that the dipolar interaction is largely enhanced by 2D dielectric screening at an inter-exciton separation of several nanometers or larger. The underlying mechanism can be attributed to the induced-charge densities in layered materials, which give rise to induced-dipole densities at large distances with directions parallel to that of the IX. The interaction between quadrupolar excitons in trilayer structures are found to be enhanced even larger, with a magnitude one to two orders stronger than that without 2D dielectric screening. The strengths of these dipolar and quadrupolar interactions can be further tuned by engineering the dielectric environment.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: 2D Materials and Applications · Graphene research and applications · MXene and MAX Phase Materials

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