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WSe$_2$中从光学激发到本征自旋极化的转变

介观与纳米尺度物理 2025-11-03 v1

摘要

层状二维范德华材料(如过渡金属硫族化合物)在纳米级自旋电子学和光电子学应用中具有广阔前景。要充分发挥其潜力,需要同时理解本征输运以及光学激发的自旋与电荷载流子的动力学——特别是激发自旋极化与导带本征自旋结构之间的转变。本文利用静态和时间分辨的自旋分辨光电子能谱,并辅以光电流计算,研究了块体WSe2_2导带的自旋极化。电子掺杂揭示了本征自旋极化,而时间分辨测量追踪了激发自旋载流子的演化。我们发现谷间散射保持自旋守恒,自旋输运最初由光激发载流子主导,并在约150 fs后与本征导带极化对齐。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.00161,
  title  = {Transition from Optically Excited to Intrinsic Spin Polarization in WSe$_2$},
  author = {Sebastian Hedwig and Gregor Zinke and Jürgen Braun and Benito Arnoldi and Aki Pulkkinen and Ján Minár and Hubert Ebert and Martin Aeschlimann and Benjamin Stadtmüller},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.00161},
  year   = {2025}
}