基于 2D CrI3/hBN/WSe2 异质结构的自旋极化光电子二极管电气开关
介观与纳米尺度物理
2024-08-12 v1
摘要
自旋极化光电子二极管 (spin-LED) 将电子自旋信息转化为光子圆极化，具有包括自旋放大、光通信和高级成像等潜在应用。传统方法控制发射光的圆极化需要改变外部磁场，从而限制了 spin-LED 的运行条件。我们演示了一个原子薄层的 spin-LED 器件，基于单层 WSe2 与少层反磁性 CrI3 的异质结构，由薄 hBN 隧穿屏障分隔。CrI3 和 hBN 层将注入载流子的自旋偏压到 WSe2 中。依据单层 WSe2 中的谷阱光学选择定则，电致发光表现出高度的圆极化程度，该程度随 CrI3 的磁性状态而变化。重要的是，我们展示了一种高效的电气调谐方法，包括对电致发光圆极化的符号反转，这是由于少层 CrI3 磁性电气可调性所致。我们的结果建立了一个实现按需运行的纳米尺度 spin-LED 以及器件应用中 helicity 电气控制的新平台。
引用
@article{arxiv.2407.07209,
title = {Electrical switching of spin-polarized light-emitting diodes based on a 2D CrI3/hBN/WSe2 heterostructure},
author = {Jianchen Dang and Tongyao Wu and Shuohua Yan and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Hechang Lei and Xiao-Xiao Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.07209},
year = {2024}
}