磁性范德瓦耳斯异质结构中的自旋光伏效应
介观与纳米尺度物理
2021-11-03 v1 材料科学
摘要
范德瓦耳斯(vdW)晶体及其异质结构的发展为探索二维(2D)极限下的光电性质创造了引人入胜的平台。随着近期二维磁体的发现，自旋自由度的调控可被集成以实现具有自发时间反演对称破缺的二维自旋光电子学。在此，我们报道了以石墨烯接触夹住原子级薄磁体三碘化铬(CrI3)的 vdW 异质结构中的自旋光伏效应。在无磁场时，光电流显示出对光螺旋度的明显依赖，可通过改变磁态和光子能量来调控。圆偏振分辨吸收测量揭示这些观测源于磁序耦合因而依赖于螺旋度的电荷转移激子态。光电流在扫磁场时显示多个平台，这与 CrI3 中由层状反铁磁性和自旋翻转跃迁实现的不同自旋构型相关。显著地，观测到巨光磁电流，其在小外加偏压下趋于无穷。我们的结果为通过设计磁性 vdW 异质结构来探索新兴光自旋电子学铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2102.10818,
title = {Spin Photovoltaic Effect in Magnetic van der Waals Heterostructures},
author = {Tiancheng Song and Eric Anderson and Matisse Wei-Yuan Tu and Kyle Seyler and Takashi Taniguchi and Kenji Watanabe and Michael A. McGuire and Xiaosong Li and Ting Cao and Di Xiao and Wang Yao and Xiaodong Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.10818},
year = {2021}
}