范德华异层结构中近端驱动的激子自旋工程化：挑战与机遇
材料科学
2025-09-29 v1
摘要
由过渡金属硫化物（TMD）和二维磁性材料构成的范德华异层结构提供了研究不同激子共存与转化的灵活平台。我们聚焦于 TMD WSe 和二维磁性 CrI，即构成的双层 WSe/CrI 和三层 CrI/WSe/CrI 结构，提供其基于无参数高保真多体扰动理论的描述。这种 ab initio 方法使我们阐明了 CrI3 中磁性弗伦克尔激子以及由 CrI3 近端效应所修饰的非磁性 Wannier-Mott 激子在 WSe2 中的特性。我们揭示了这些异层结构中新近发现的跨层磁性激子。与 WSe2 中近端效应修饰激子对界面细节敏感的特性不同，跨层磁性激子在 WSe2 与 CrI3 不同堆叠配置之间具有惊人的稳健性，因而易于实验演示。这一发现表明了利用磁性激子进行信息传递以及集成光子、电子和自旋电子学器件的潜在机遇。
引用
@article{arxiv.2509.21956,
title = {Challenges and opportunities in proximity-driven exciton-spin engineering in van der Waals heterostructures},
author = {Mushir Thodika and Dimitar Pashov and Igor Zutic and Mark van Schilfgaarde and Swagata Acharya},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.21956},
year = {2025}
}