通过层状磁性半导体中的光学活性缺陷感知局域磁环境
介观与纳米尺度物理
2023-01-16 v1 材料科学
摘要
范德瓦尔斯（vdW）材料中的原子级缺陷是量子技术和量子传感应用的基本构建单元。层状磁性半导体 CrSBr 是探索光学活性缺陷的杰出候选者，因为它具有直接带隙以及丰富的磁相图，包括最近假设的低温下缺陷诱导的磁有序。在此，我们展示了 CrSBr 中作为局域磁环境探针的光学活性缺陷。我们观察到 CrSBr 中光谱窄（1 meV）的缺陷发射，该发射与体磁有序以及额外的低温缺陷诱导磁有序均相关。我们在局域和非局域交换耦合效应的背景下阐明了这种磁有序的起源。我们的工作确立了像 CrSBr 这样的 vdW 磁体作为一个特殊的平台，用于光学研究与磁晶格相关的缺陷。我们预期，可控的缺陷创建允许定制复杂的磁纹理和相，并具有直接光学访问的独特要素。
引用
@article{arxiv.2207.02884,
title = {Sensing the local magnetic environment through optically active defects in a layered magnetic semiconductor},
author = {Julian Klein and Zhigang Song and Benjamin Pingault and Florian Dirnberger and Hang Chi and Jonathan B. Curtis and Rami Dana and Rezlind Bushati and Jiamin Quan and Lukas Dekanovsky and Zdenek Sofer and Andrea Alù and Vinod M. Menon and Jagadeesh S. Moodera and Marko Lončar and Prineha Narang and Frances M. Ross},
journal= {arXiv preprint arXiv:2207.02884},
year = {2023}
}
备注
main: 12 pages, 5 figures; SI: 14 pages, 11 figures