MoSe2/CrBr3范德瓦耳斯异质结构中的非对称磁邻近相互作用
介观与纳米尺度物理
2023-04-11 v1 材料科学
摘要
原子级薄半导体与二维磁体之间的磁邻近相互作用（MPIs）提供了一种在无外加磁场条件下操控非磁性单层材料中自旋与谷自由度的手段。在此类范德瓦耳斯（vdW）异质结构中，MPIs源于两种材料自旋依赖电子波函数之间的纳米尺度耦合，其总体效应通常被视为作用于半导体单层上的有效磁场。本文证明，这一图景虽引人注目却不完整：vdW异质结构中MPIs的效应可能显著非对称，与外加磁场的效应相反。MoSe2/CrBr3 vdW结构的谷分辨光学反射光谱显示，由于CrBr3层的铁磁性，MoSe2的 K 与 K' 谷中出现明显不同的能量移动。在A激子与B激子共振处均观察到强非对称性。密度泛函计算表明，谷非对称MPIs敏感依赖于重叠能带的自旋依赖杂化，因此很可能是此类混合vdW结构的普遍特征。这些研究为选择性控制单层半导体中特定自旋与谷态提供了途径。
引用
@article{arxiv.2206.09958,
title = {Asymmetric magnetic proximity interactions in MoSe$_{2}$/CrBr$_{3}$ van der Waals heterostructures},
author = {Junho Choi and Christopher Lane and Jian-Xin Zhu and Scott A. Crooker},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.09958},
year = {2023}
}
备注
12 pages total (including 4 figures + 7 Supplemental Figures)