由WSe$_2$单层对称与非对称封装的黑磷烯中邻近效应实现的自旋轨道耦合调控

我们利用第一性原理计算和不变量方法，分析了由黑磷烯及封装WSe$_2$单层组成的三层异质结构中的自旋轨道邻近效应。我们聚焦于四种不同构型，其中顶部/底部WSe$_2$单层相对于黑磷烯扭转0或60度，并分析了黑磷烯空穴能带在$\Gamma$点附近的自旋分裂。结果表明，黑磷烯空穴能带的自旋织构可通过黑磷烯单层的不同封装方式被显著改变。对于对称封装的黑磷烯，动量依赖的自旋轨道场仅具面外分量，模拟了类黑磷烯IV族单硫族化物铁电体的自旋织构。此外，我们揭示面外自旋轨道场的方向可通过将扭转角从0切换到60度来控制。最后，我们展示非对称封装黑磷烯中的自旋织构以自旋轨道场的面内分量为主，可与施加可观外电场下黑磷烯中的Rashba效应相比拟。我们的结果证实，在低共同对称性异质结构中可实现自旋织构的显著修饰与控制，为利用不同衬底修饰自旋电子学重要材料的自旋性质铺平了道路。