单层 NbSe$_2$ 中的光致自旋电流

单层 NbSe2 是一种金属性二维(2D)过渡金属硫族化合物材料。由于晶格结构和强原子自旋轨道耦合(SOC)场,单层 NbSe2 具有伊辛型 SOC,其充当有效塞曼场,导致非常规拓扑自旋性质。本文中,我们基于包含 Nb 原子的 $d_{z^2}$、$d_{x^2-y^2}$ 和 $d_{xy}$ 轨道的有效紧束缚模型,利用 Kubo 公式数值计算了单层 NbSe2 的自旋依赖光学电导率。数值计算表明,上自旋和下自旋具有相反符号的霍尔电流,因此由于单层 NbSe2 的拓扑性质(即有限自旋贝里曲率),在光辐照下单层 NbSe2 中可产生纯自旋霍尔电流。我们还评估了自旋霍尔角。光致自旋霍尔电流可通过电子掺杂增强,并即使在室温下也持续存在。我们的结果将有助于设计基于 2D 材料的光自旋电子学器件,例如通过光辐照收集自旋电流。