周期磁化的光学特征：moiré塞曼效应
介观与纳米尺度物理
2022-08-18 v2 强关联电子
摘要
在纳米尺度探测磁序对于量子磁性的研究，尤其是新兴的moiré磁体领域，具有核心意义。在此，我们分析由谷塞曼效应的周期调制所产生的激子能带结构。尽管存在长程电子-空穴交换相互作用，我们发现亮圆偏振激子Umklapp共振能量中存在可观的分裂，其可作为磁序的直接光学探针。我们首先分析由过渡金属硫族化物（TMD）单层或扭转双层中Mott-Wigner态的电子自旋周期有序实现的量子moiré磁体：我们表明自旋-谷依赖的激子-电子相互作用允许探测电子的自旋-谷序，并证明可观察到三角晶格中铁磁序以及蜂窝晶格中铁磁与Néel序的独特特征。随后我们聚焦于铁磁材料扭转双层中实现的半经典moiré磁体：我们提出一种基于moiré磁体中自旋与TMD单层激子间层间交换耦合的moiré磁性探测方案。
引用
@article{arxiv.2112.10276,
title = {Optical signatures of periodic magnetization: the moir\'e Zeeman effect},
author = {Alex Gómez Salvador and Clemens Kuhlenkamp and Livio Ciorciaro and Michael Knap and Ataç İmamoğlu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.10276},
year = {2022}
}
备注
6+5 pages, 4+3 figures, 1 table