MoSe$_2$和WSe$_2$与CrI$_3$异质结构中的邻近交换效应：扭转角、层数与栅压依赖
介观与纳米尺度物理
2019-09-04 v3
摘要
二维(2D)范德瓦耳斯异质结构中的邻近效应提供了调控相邻材料电子能带结构的可控途径。尤其是交换邻近效应对在不含磁性离子的材料中引入磁性十分重要。此类合成磁体可用于研究高迁移率2D材料中的磁输运，或高吸收性名义上非磁性半导体中的磁光效应。利用第一性原理计算，我们表明单层MoSe和WSe由于铁磁单层CrI引起的邻近交换可通过扭转和加栅压进行调控（甚至定性调控）。值得注意的是，当使用反铁磁CrI双层时邻近交换保持不变，这为层状反铁磁体的光学与电学探测铺平了道路。有趣的是，邻近交换与相邻反铁磁层的交换相反。最后，我们表明交换邻近局限于邻近CrI的层，并且添加分隔的hBN势垒会急剧减弱邻近效应。我们用紧束缚模型补充了第一性原理结果，并求解Bethe-Salpeter方程以提供邻近交换效应在激子谱中可由实验验证的光学特征。
引用
@article{arxiv.1902.01631,
title = {Proximity exchange effects in MoSe$_2$ and WSe$_2$ heterostructures with CrI$_3$: twist angle, layer, and gate dependence},
author = {Klaus Zollner and Paulo E. Faria Junior and Jaroslav Fabian},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.01631},
year = {2019}
}
备注
manuscript (10 pages, 4 figures, 1 table) + supplementary (11 pages, 9 figures, 2 tables)