自旋分裂二维有质量狄拉克材料中的磁光克尔效应

二维(2D)有质量狄拉克电子具有有限的贝里曲率,其陈数为 $\pm 1/2$,这导致量子化的直流霍尔响应以及亚隙全四分之一克尔旋转。在如带隙石墨烯、六方氮化硼或过渡金属硫族化合物(TMDs)等二维有质量狄拉克材料中观测这些效应,因狄拉克锥以具有相反符号贝里曲率的成对形式出现、导致陈数消失而受到阻碍。此处我们表明,自旋轨道相互作用的存在,结合由稀释磁性杂质或邻近铁磁绝缘体诱导的交换自旋分裂,在此类系统中产生净磁光克尔效应。我们聚焦于TMD单层的情形,并研究克尔旋转对频率和交换自旋分裂的依赖性。衬底的作用被纳入理论中,并发现对结果有关键影响。我们的计算表明,最先进的磁光克尔光谱能够探测稀释磁性TMD中的单个磁性杂质。