二维半导体中的激子耦合相干磁子
介观与纳米尺度物理
2022-12-16 v2
摘要
二维(2D)磁性半导体同时具备具有大振子强度的紧束缚激子,以及因带隙与空间受限而潜在长寿命的相干磁子。尽管磁子与激子在能量上相差数个数量级,它们的耦合可实现自旋信息的高效光学读取。本文报道了在 2D 范德瓦耳斯(vdW)反铁磁(AFM)半导体 CrSBr 中的强磁子-激子耦合。由带隙以上激发所驱动的相干磁子调制层间杂化,从而导致激子能量的动态调制。时间分辨激子探测揭示了可相干传播超过 7 微米、相干时间高于 5 ns 的磁子。我们在偶数与奇数层、有无补偿磁化情况下,直至双层极限,均观测到此种激子耦合相干磁子。鉴于 vdW 异质结构的多样性,这些相干 2D 磁子或可成为光学可及磁子学与量子互连的基础。
引用
@article{arxiv.2201.13197,
title = {Exciton-Coupled Coherent Magnons in a 2D Semiconductor},
author = {Youn Jue Bae and Jue Wang and Allen Scheie and Junwen Xu and Daniel G. Chica and Geoffrey M. Diederich and John Cenker and Michael E. Ziebel and Yusong Bai and Haowen Ren and Cory R. Dean and Milan Delor and Xiaodong Xu and Xavier Roy and Andrew D. Kent and Xiaoyang Zhu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.13197},
year = {2022}
}
备注
14 pages, 5 figures, 30 pages Supporting Info