WSe2/MoSe2 异质结构中自旋单态与自旋三重态层间激子的巨谷塞曼劈裂
介观与纳米尺度物理
2020-02-19 v1
摘要
具有 II 型能带排列的过渡金属硫族化物(TMDCs)异质结构具有独特的层间激子,可能存在自旋三重态和自旋单态。然而,相关的光谱特征仍不明确,严重阻碍了对层间激子的莫尔势调制的理解。在本工作中,我们通过栅压和磁场依赖的光致发光光谱,明确辨识了具有 60 度扭转角的 WSe2/MoSe2 异质双层中的自旋单态和自旋三重态层间激子。单态和三重态层间激子在 K 和 K' 谷之间均表现出巨谷塞曼劈裂,这是单态层间激子和三重态层间激子较大朗德 g 因子的结果,实验测定分别约为 10.7 和 15.2,与理论预期吻合良好。单态和三重态层间激子的 PL 表现出由原子排布决定的相反螺旋性。螺旋分辨光致发光激发(PLE)光谱研究表明,在共振激发下,单态和三重态层间激子均高度谷极化,且单态层间激子的谷极化在约 20 K 时趋近于 1。具有巨谷塞曼劈裂的高度谷极化单态和三重态层间激子为自旋电子学和谷电子学的未来应用提供了启示。
引用
@article{arxiv.1912.11885,
title = {Giant Valley-Zeeman Splitting from Spin-Singlet and Spin-Triplet Interlayer Excitons in WSe2/MoSe2 Heterostructure},
author = {Tianmeng Wang and Shengnan Miao and Zhipeng Li and Yuze Meng and Zhengguang Lu and Zhen Lian and Mark Blei and Takashi Taniguchi and Kenji Watanabe and Sefaattin Tongay and Dmitry Smirnov and Su-Fei Shi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1912.11885},
year = {2020}
}