【摘要】 石墨烯的发现引发了对具有独特性能的新型二维（2D）材料的巨大研究，如氮化硼、亚磷和过渡金属二硫族化合物（TMDs）

石墨烯的发现引发了对具有独特性能的新型二维（2D）材料的巨大研究，如氮化硼、亚磷和过渡金属二硫族化合物（TMDs）。一般来说，与体相相比，2D材料具有较强的量子约束，这可能导致出现新的物理性质，包括主导这些系统光学性质的强束缚激子。例如，MoS2经历了从体相对应物到单层的间接-直接带隙转变，在单层中呈现出大的激子效应，这促使其在光电子应用中具有巨大的潜力。

具有大激子结合能的二维Janus材料因其新颖的光电性质而引起了人们的极大关注。在这里，[1]使用更精确的GW近似结合Bethe–Salpeter方程（BSE）研究了Janus SnSSe单层和SeSnS–SeSnS、SeSnS-SSnSe和SSnSe–SeSnS双层的准粒子（QP）能带结构和光学性质。首先，进行了从头算分子动力学（AIMD）和声子谱计算，验证了单层SnSSe的动力学稳定性。此外，预测SnSSe单层和SeSnS–SeSnS、SeSnS-SSnS和SSnS–SeSnS双层的激子结合能分别为0.76、0.21、0.35和0.48eV。由于大的激子效应，Janus SnSSe在纳米级光电应用中具有巨大的潜力。这些发现丰富了对Janus SnSSe物理性质的理解。总之，我们从理论上研究了2D Janus SnSSe的结构稳定性、能带结构和激子态。单层SnSSe是一种具有2.32eV的间接QP带隙的半导体，在没有（有）SOC的情况下，激子结合能高达0.76（0.66）eV，这表明单层SnSSe的强束缚激子对外部扰动非常稳定。此外，与单层相比，双层SeSnS–SeSnS、SeSnS-SSnS和SSnSe–SeSn结构的第一激子峰具有轻微的红移，导致相对较小的激子结合能分别为0.21、0.35和0.48eV。由于具有较大的激子效应，Janus SnSSe在光电应用中具有巨大的潜力。

 

[1]      Wang P, Zong Y, Liu H, et al. Quasiparticle Band Structure and Optical Properties of the Janus Monolayer and Bilayer SnSSe[J]. The Journal of Physical Chemistry C, 2020, 124(43): 23832-23838.

 

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