双层过渡金属硫化物中的非线性谷霍效应
介观与纳米尺度物理
2024-12-30 v1 材料科学
摘要
谷霍效应在载流子运输中通常依赖于二维系统中的 Inversion 破缺，这大大限制了谷材料的选择范围。具体而言，尽管单层过渡金属硫化物因其作为谷态器件的著名材料而被广泛应用，但其无中心对称性阻碍了在双层结构中实现谷对比特性。本文以 MoS 为例，发现通过探索非线性传输范式，在双层过渡金属硫化物中实现谷对比运输。利用有效模型和第一性原理计算，我们展示了在单轴应变下的 MoS 双层中，由于 Dirac 费子受应变引起的能带倾斜，出现非零的非线性谷霍电导率。借助小的自旋轨道耦合引起的能带分裂，导带产生更显著的非线性谷霍电导率。此外，非线性电导率可以通过调节应变强度和方向、化学势以及层间间距来实现高度可调。我们的发现不仅拓展了谷态器件的材料选择，还为设计利用非线性谷传输的高级电子器件提供了机遇。
引用
@article{arxiv.2412.19502,
title = {Nonlinear valley Hall effect in a bilayer transition metal dichalcogenide},
author = {Zhichao Zhou and Ruijing Fang and Zhen Zhang and Xiaoyu Wang and Jiayan Rong and Xiao Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.19502},
year = {2024}
}
备注
6 pages, 4 figures