MoTe2 中巨大且可调的谷简并分裂

单层过渡金属二硫族化合物在能带结构中拥有一对简并的螺旋谷，表现出迷人的光学谷极化现象。然而，光学谷极化受限于这些材料的载流子寿命。因此，解除谷简并是实现谷极化的一条诱人途径。利用外加磁场实现显著的谷简并分裂极具挑战性。我们提出了一种通过近邻诱导塞曼效应产生巨大谷简并分裂的策略。作为演示，我们对 EuO 衬底上单层 MoTe$_2$的第一性原理计算表明，可以产生超过 300 meV 的谷分裂。近邻耦合还使得带间跃迁能量依赖于谷，从而除了圆偏振外，还能通过光学频率调谐实现谷选择。异质结构中的谷分裂也可以通过旋转衬底磁化强度进行连续调节。这种巨大且可调的谷分裂为谷 - 自旋物理增加了一个易于获取的维度，具有丰富的实验后果，并为探索基于电子内禀自由度的器件范式提供了切实可行的途径。