CVD 生长的 AA' 与 AB 堆垛二硫化钨双层中的自旋-层锁定与自旋-谷锁定
介观与纳米尺度物理
2019-05-09 v1
摘要
过渡金属硫族化物(TMDC)单层中的谷选择性光学选择定则和自旋-谷锁定是“谷电子物理”的核心，该物理利用谷自由度，近年来已成为主要研究课题。相比之下，TMDC 双层的谷电子性质迄今未受到太多关注。在此，我们报道了作为代表性 TMDC 材料的 WS2 双层的谷电子性质与光学表征。特别地，我们研究了 TMDC 同质双层样品中相对层对齐方式对其偏振依赖光学性质的影响。为此，制备了 CVD 生长的 WS2 双层样品，其在合成过程中分别倾向于反演对称的 AA' 堆垛或无反演对称的 AB 堆垛。随后，在不同偏振条件下对反射对比度和光致发光谱进行了详细分析。我们观察到 AB 堆垛构型下更为显著的光致发光圆二色性和线二色性。我们的实验发现得到理论计算的支持，表明所观察到的二色性可关联于光学选择定则：在 AB 堆垛 WS2 双层中维持自旋-谷锁定，而在反演对称的 AA' 双层中则存在自旋-层锁定。此外，我们的理论计算预测两种堆垛构型中激子共振的小相对位移，这也已被实验观测到。
引用
@article{arxiv.1905.02814,
title = {Spin-Layer- and Spin-Valley-Locking in CVD-Grown AA'- and AB-Stacked Tungsten-Disulfide Bilayers},
author = {Lorenz Maximilian Schneider and Jan Kuhnert and Simon Schmitt and Wolfram Heimbrodt and Ulrich Huttner and Lars Meckbach and Tineke Stroucken and Stephan W. Koch and Shichen Fu and Xiaotian Wang and Kyungnam Kang and Eui-Hyeok Yang and Arash Rahimi-Iman},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.02814},
year = {2019}
}