纳米尺度范德瓦耳斯反铁磁体中的关联激子特征
材料科学
2023-06-06 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
在关联材料中,由于电荷、自旋、轨道和晶格自由度的纠缠,可实现具有涌现功能的复合准粒子,用于自旋电子学和量子信息科学。本文中我们表明,通过将关联反铁磁体 NiPS3 薄片的横向尺寸减小至数十纳米,我们可以关闭体相中近红外(1.47 eV)的自旋-轨道纠缠激子,并激活具有电荷转移特征的可见范围(1.8 至 2.2 eV)跃迁。这些超锐线(4.2 K 下 <120 ueV)通过展现依赖于尼尔温度的线偏振,共享体相激子的自旋关联本质。此外,激子光致发光线形分析通过与至少 3 种声子模的耦合揭示了极化子特征,以及通过各层电荷离散化表现的梳状 Stark 效应。这些发现增进了对关联反铁磁体中激子准粒子多体本质的认识,并确立了纳米尺度平台作为成熟集成磁光器件的有前景候选。
引用
@article{arxiv.2306.02238,
title = {Correlated Excitonic Signatures in a Nanoscale van der Waals Antiferromagnet},
author = {Vigneshwaran Chandrasekaran and Christopher R. DeLaney and David Parobek and Christopher A. Lane and Jian-Xin Zhu and Xiangzhi Li and Huan Zhao and Cong Tai Trinh and Marshall A. Campbell and Andrew C. Jones and Matthew M. Schneider and John Watt and Michael T. Pettes and Sergei A. Ivanov and Andrei Piryatinski and David H. Dunlap and Han Htoon},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.02238},
year = {2023}
}