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WSe$_2$ 单层上黑磷烯中的邻近诱导自旋轨道耦合

介观与纳米尺度物理 2023-09-26 v2

摘要

我们利用第一性原理方法与有效模型模拟,研究了由黑磷烯与 WSe2_2 单层构成的双层异质结构中的自旋轨道耦合邻近效应。我们具体分析了黑磷烯在 Γ\Gamma 点附近的空穴,发现此处自旋轨道耦合显著增强,可归因于黑磷烯与 WSe2_2 能带的强杂化。我们还基于所研究异质结构的 C1v{\bf C}_{1{\rm v}} 对称性提出了一个有效自旋轨道模型。相应的自旋轨道场可分为两部分:由非对称水平滑移镜面对称性破缺导致的面内场,以及由黑磷烯单层的面外旋转对称性破缺引发的主导面外场。此外,我们还证明具有 60^\circ 扭转角的异质结构表现出相反的面外自旋轨道场,表明该耦合可通过扭转有效调控。所研究的黑磷烯/WSe2_2 双层是一个典型的低共性对称异质结构,其中邻近效应可用于调控目标材料的自旋纹理。

关键词

引用

@article{arxiv.2306.10291,
  title  = {Proximity-induced spin-orbit coupling in phosphorene on a WSe$_2$ monolayer},
  author = {Marko Milivojević and Martin Gmitra and Marcin Kurpas and Ivan Štich and Jaroslav Fabian},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2306.10291},
  year   = {2023}
}

备注

8 pages, 3 figures