CrI3 磁性单层中的鲁棒极化激元
介观与纳米尺度物理
2024-05-14 v1 材料科学
摘要
我们表明，具有显著磁性的强光-物质耦合 regime 可在基于三碘化铬（CrI3）单层的系统中实现。这种二维材料兼具铁磁有序的存在与即使在室温下也能形成强束缚激子复合物的可能性。利用微观第一性原理计算，我们揭示了丰富的光学跃迁谱，对应于 Wannier 型与 Frenkel 型激子，包括含负有效质量电子的激子。我们表明，不同偏振的激子与平面微腔的光子模式高效杂化，且由于特殊的选律，极化激元模式在圆偏振中得以清晰分辨。激子极强的光学振子强度与腔限制相结合，导致大的 Rabi 分裂值，单层可达 35 meV，且极化激元模式间的巨 Zeeman 分裂高达 20 meV。这使 CrI3 成为磁极化激元应用的优异平台。
引用
@article{arxiv.2208.12228,
title = {Robust polaritons in magnetic monolayers of CrI3},
author = {Yaroslav V. Zhumagulov and Salvatore Chiavazzo and Ivan A. Shelykh and Oleksandr Kyriienko},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.12228},
year = {2024}
}