过渡金属二硫族化物中光控与电控吸附原子自旋-轨道动力学
介观与纳米尺度物理
2017-10-12 v1
摘要
我们分析了吸附在半导体过渡金属二硫族化物 MX（M = Mo, W; X = S, Se）上的单个磁性原子中自旋-谷耦合、轨道物理与磁各向异性的相互作用。轨道选择定则被证明支配着吸附原子与 MX 中载流子之间的动力学交换耦合，并导致高度依赖于轨道的自旋翻转散射速率，我们以具有 组态的过渡金属吸附原子为例进行了说明。我们的第一性原理计算表明， 组态可通过单个 Co、Rh 或 Ir 吸附原子在 MoS 上实现，且这些吸附原子还表现出可观的磁各向异性。我们发现，吸附原子与 MX 中载流子的相互作用允许将其行为从具有完全近藤屏蔽的量子区域调节到“伊辛自旋电子学”区域，在后一区域中，其自旋-轨道矩充当经典比特，可通过电学和光学方式进行擦除和写入。
引用
@article{arxiv.1706.08365,
title = {Optically and electrically controllable adatom spin-orbital dynamics in transition metal dichalcogenides},
author = {Bin Shao and Malte Schüler and Gunnar Schönhoff and Thomas Frauenheim and Gerd Czycholl and Tim O. Wehling},
journal= {arXiv preprint arXiv:1706.08365},
year = {2017}
}
备注
6 pages, 4 figures