MoS_{2} 中自旋-谷极化态的声子诱导超快弛豫
材料科学
2018-09-24 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
固态材料的谷自由度以及自旋-谷耦合的可能性引起了越来越多的关注，自旋与谷极化态的弛豫动力学已成为近期研究的重要焦点。在具有自旋-轨道耦合且空间反演不对称的2维材料（如 MoS_{2}）中，人们发现自旋随机化的特征时间尺度通常快于谷间和谷内散射的时间尺度。在本研究中，我们利用实时演化含时密度泛函理论，考察了单层 MoS_{2} 中电子谷的超快非共线自旋动力学。我们发现，谷中电子的自旋进动与破坏面内镜像对称的最低能量光学声子存在强烈的耦合。这表明 MoS_{2} 的自旋随机化主要由自旋-声子相互作用引起。我们进一步提出，在自旋-轨道耦合系统中，可以通过对声子的控制来实现自旋翻转。
引用
@article{arxiv.1704.00921,
title = {Phonon-derived ultrafast relaxation of spin-valley polarized states in MoS_{2}},
author = {Dongbin Shin and Hosub Jin and Noejung Park},
journal= {arXiv preprint arXiv:1704.00921},
year = {2018}
}