中心对称MoS$_2$块体晶体中具有高自旋极化的准二维电子态
材料科学
2015-10-15 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
时间反演规定非磁性、中心对称晶体整体上不可能自旋极化。然而，最近研究表明，只要在实际空间和倒易空间中局部探测，这些晶体中的电子结构实际上可以显示出高自旋极化区域。在本文中，我们展示了在MoS块体晶体中首次观测到此类补偿极化。利用自旋角分辨光电子能谱(ARPES)，我们直接观察到电子能带结构中不同谷处超过65%的自旋极化。通过额外评估我们方法的探测深度，我们发现布里渊区中点的这些价带态对于MoS的单个原子三层而言接近完全极化，这由我们的密度泛函理论计算所证实。此外，我们表明这种自旋-层锁定导致在ARPES中观测到高度自旋极化的能带，因为这些态几乎完全限制在两维内。我们的发现证明，无需将MoS减薄至单层极限即可获得这些备受青睐的特性。
引用
@article{arxiv.1510.04101,
title = {Quasi 2D electronic states with high spin-polarization in centrosymmetric MoS$_2$ bulk crystals},
author = {Mathias Gehlmann and Gustav Bihlmayer and Irene Aguilera and Ewa Mlynczak and Markus Eschbach and Sven Döring and Pika Gospodaric and Stefan Cramm and Beata Kardynal and Lukasz Plucinski and Stefan Blügel and Claus M. Schneider},
journal= {arXiv preprint arXiv:1510.04101},
year = {2015}
}