单层 MoS2 中单个硫空位自旋缺陷的特征
介观与纳米尺度物理
2024-09-17 v3
摘要
二维过渡金属硫族化合物中的单个自旋缺陷是用于量子应用的自然自旋-光子接口。本文报道了单层 中氦离子诱导硫空位的三个发射线（Q1、Q2 与 Q*）的高场磁光致发光光谱。结合 Q1 与 Q2 的抗磁位移对不对称 PL 线形的分析，得到了一幅一致的局域发射体图像，其波函数延展约为 3.5 nm。面外 场中明显的谷塞曼分裂以及面内 场对暗态的增亮，要求缺陷态具有自旋-谷选择性且在零场下自旋简并解除。将我们的结果与第一性原理计算比较，确定了 Q1 与 Q2 的性质，并表明 Q* 可能来自化学功能化缺陷的发射。对圆偏振光学度的分析揭示费米能级是可使发射体可调谐的一个参数。这些结果表明二维半导体中的缺陷可用于量子技术。
引用
@article{arxiv.2205.10286,
title = {Spin-defect characteristics of single sulfur vacancies in monolayer $\text{MoS}_2$},
author = {Alexander Hötger and Tomer Amit and Julian Klein and Katja Barthelmi and Thomas Pelini and Alex Delhomme and Sergio Rey and Marek Potemski and Clément Faugeras and Galit Cohen and Daniel Hernangómez-Pérez and Takashi Taniguchi and Kenji Watanabe and Christoph Kastl and Jonathan J. Finley and Sivan Refaely-Abramson and Alexander W. Holleitner and Andreas V. Stier},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.10286},
year = {2024}
}