直接观测反演对称半导体中的自旋极化体带
材料科学
2022-02-16 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
在非磁性固体中产生自旋极化电子态的方法对于实现新型量子器件中电子自旋的全电操控具有强烈需求。通常认为这需要打破全局结构反演对称性。然而，本文通过自旋和角分辨光电子能谱提供了直接证据，证明在中心对称的过渡金属二硫族化物WSe中，体态存在强自旋极化。我们展示了这是由于体晶体中电子态局域化的组成结构单元缺乏反演对称性所致，导致高达 eV的巨大自旋分裂，且自旋织构在实空间和动量空间中都受到强烈调制。本研究不仅为近期预测的反演对称材料中的“隐藏”自旋极化提供了首个实验证据，还揭示了过渡金属二硫族化物中可能存在的自旋-谷耦合，这对于在这些化合物中实现所提出的谷电子器件至关重要。
引用
@article{arxiv.1408.6778,
title = {Direct observation of spin-polarised bulk bands in an inversion-symmetric semiconductor},
author = {J. M. Riley and F. Mazzola and M. Dendzik and M. Michiardi and T. Takayama and L. Bawden and C. Granerød and M. Leandersson and T. Balasubramanian and M. Hoesch and T. K. Kim and H. Takagi and W. Meevasana and Ph. Hofmann and M. S. Bahramy and J. W. Wells and P. D. C. King},
journal= {arXiv preprint arXiv:1408.6778},
year = {2022}
}
备注
6 pages, 4 figures