通过功能混合界面控制二维半导体/铁磁体异质结构中的太赫兹磁光电流
介观与纳米尺度物理
2026-03-03 v1
摘要
对太赫兹（THz）磁荷电流的深入理解，涉及包含铁磁体（FM）和二维（2D）材料的异质结构，具有在高速探测和数据处理中潜在的新兴应用前景。然而， ultraffast 实验洞察仍然极其有限。本文研究了由过渡金属硫化物（TMD）MoS2 和 FM Co 制成的双层结构中太赫兹磁荷电流的高效光生机制。我们发现，电流生成效率强烈依赖于泵光子能量，此现象此前已有报道。意外的是，我们观察到，泵光子能量位于 MoS2 带隙上下方时，电流动力学情况完全相同。基于第一性原理计算，我们得出结论，在 MoS2/Co 边界处形成一种具有显著光子能量依赖吸光特性的界面混合金属层。因此，混合界面层实际上充当了泵能量转换器，不断增加靠近的 Co 区域内的自旋电流。我们的结果揭示了界面混合化作为二维 TMD|FM 结构中高效产生超快光电流的关键作用机制，这一作用机制尚未被探索。
引用
@article{arxiv.2603.02173,
title = {Controlling Terahertz Spintronic Photocurrents in 2D-Semiconductor|Ferromagnet Heterostructures through a Functional Hybrid Interface},
author = {A. Alostaz and R. Rouzegar and Eddie Harris-Lee and Xinhou Chen and Shijie Wang and Kuan Eng Johnson Goh and D. E. Buergler and H. Yang and Elbert E. M. Chia and S. Sharma and T. Kampfrath and T. S. Seifert},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.02173},
year = {2026}
}