MoSe$_2$/CrBr$_3$范德瓦耳斯异质结构中自旋邻近效应与电荷依赖激子动力学的相互作用
介观与纳米尺度物理
2021-09-14 v2
摘要
范德瓦耳斯异质结构中的半导体铁磁-非磁界面为研究依赖于多种现象的磁邻近相互作用提供了独特机遇，这些现象包括谷与层赝自旋、莫尔周期性或异常强的库仑束缚。在此，我们报道了光致发光中MoSe与CrBr之间磁邻近效应的电荷态依赖性：MoSe的三离子态谷极化与局域CrBr磁化密切相符，而中性激子态对铁磁体不敏感。我们将此归因于发生在激子与三离子辐射寿命时间尺度之间的自旋依赖层间电荷转移。进一步，我们通过磁光克尔效应与光致发光揭示了具有对比谷极化的类畴空间形貌，推断其为迷宫状或其他高度复杂结构，其特征尺寸小于400 nm，对应于我们的光学分辨率。我们的发现为短寿命谷激子与自旋依赖层间隧穿之间的相互作用提供了独特见解，同时也凸显了MoSe作为在范德瓦耳斯结构中与奇异自旋织构进行光学接口的候选材料的潜力。
引用
@article{arxiv.2004.04073,
title = {Interplay between spin proximity effect and charge-dependent exciton dynamics in MoSe$_2$ / CrBr$_3$ van der Waals heterostructures},
author = {T. P. Lyons and D. Gillard and A. Molina-Sánchez and A. Misra and F. Withers and P. S. Keatley and A. Kozikov and T. Taniguchi and K. Watanabe and K. S. Novoselov and J. Fernández-Rossier and A. I. Tartakovskii},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.04073},
year = {2021}
}