通过二维磁体 CrI$_3$ 中的对称性调控非弹性光散射
介观与纳米尺度物理
2020-01-22 v2 材料科学
摘要
晶体中自旋与电荷自由度的耦合赋予散射电磁波强烈的光学特征。这导致了磁光效应的一系列应用，从局域磁序的灵敏探测到光调制与数据存储技术。在此，我们展示了一种新的磁光效应，即通过原子级薄三碘化铬（CrI）中的对称性控制来调控非弹性散射光。在单层中，由于铁磁序的出现，我们发现了来自 A 声子模式的极大磁光拉曼效应。线偏振的非弹性散射光旋转约 40，比相同实验条件下 MOKE 的旋转大两个数量级以上。在 CrI 双层中，我们展示同一 A 声子模式戴维多夫分裂为两个具有相反宇称的模式，展现出依赖于反演对称性与底层磁序的分歧选择定则。通过施加磁场与电场在反铁磁态与完全自旋极化态之间切换，我们展示了对它们选择定则的磁电控制。我们的工作强调了二维磁体所提供的独特机遇：控制时间反演与反演对称性的组合以操纵拉曼光学选择定则，并探索新兴磁光效应与自旋-声子耦合物理。
引用
@article{arxiv.1910.01804,
title = {Tuning Inelastic Light Scattering via Symmetry Control in 2D Magnet CrI$_3$},
author = {Bevin Huang and John Cenker and Xiaoou Zhang and Essance L. Ray and Tiancheng Song and Takashi Taniguchi and Kenji Watanabe and Michael A. McGuire and Di Xiao and Xiaodong Xu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.01804},
year = {2020}
}
备注
To appear in Nature Nanotechnology