通过磁近邻效应在单层 WS2 中实现巨大的谷劈裂
介观与纳米尺度物理
2019-10-09 v1
摘要
消除单层过渡金属二硫属化物 (TMD) 的谷简并将允许对谷自由度进行多用途的控制。我们利用铁磁 EuS 衬底的近邻效应，报道了单层 WS2 中高达 18 meV/T 的巨大谷激子劈裂，与外加磁场获得的 0.2 meV/T 相比增强了近两个数量级。更有趣的是，观察到与 EuS 上的 WSe2 相比，谷激子劈裂出现了符号反转。使用第一性原理计算，我们研究了 TMD 与 EuS 之间交换相互作用的复杂行为，这在性质上不同于 Zeeman 效应。符号反转归因于 Eu 终止和 S 终止的 EuS 表面位置上相互竞争的铁磁 (FM) 和反铁磁 (AFM) 交换相互作用。与 WSe2 相比，它们对 WS2 的导带和价带作用不同。调节谷激子劈裂的符号和大小为量子信息处理中谷赝自旋的多用途控制提供了机遇。
引用
@article{arxiv.1902.05910,
title = {Giant Valley Splitting in Monolayer WS2 by Magnetic Proximity Effect},
author = {Tenzin Norden and Chuan Zhao and Peiyao Zhang and Renat Sabirianov and Athos Petrou and Hao Zeng},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.05910},
year = {2019}
}
备注
32 pages, 9 figures, 3 tables