间接激子在石墨烯异质结构中的长距离无衰减自旋输运
介观与纳米尺度物理
2024-11-05 v1
摘要
除了基本兴趣外，长距离自旋输运且抑制自旋损耗对自旋电子器件至关重要。然而，由携带自旋的粒子散射导致的自旋松弛限制了自旋输运。我们探索了石墨烯异质结构（HS）中的空间间接激子（IXs），也称为层间激子，这些激子由转向金属硫化物（TMD）的原子薄层构成自旋载体。TMD HS 还提供了自旋与波谱输运的耦合。我们观察到自旋输运距离超过 100 m，且自旋电流在 HS 中表现出无衰减。随着 IX 密度的增加，我们观察到自旋局域化，然后是长距离自旋输运，最后是再进入自旋局域化，与由于莫尔超格构成的周期势中超流和绝缘相的玻色-哈伯博理论预测相吻合。激子超流中散射的抑制抑制了自旋松弛，使能够实现长距离无衰减自旋输运。这种自旋松弛的保护机制使 IX 成为实现长距离无衰减自旋输运的平台。
引用
@article{arxiv.2406.04440,
title = {Long-distance decay-less spin transport in indirect excitons in a van der Waals heterostructure},
author = {Zhiwen Zhou and E. A. Szwed and D. J. Choksy and L. H. Fowler-Gerace and L. V. Butov},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.04440},
year = {2024}
}
备注
arXiv admin note: text overlap with arXiv:2307.00702