原子薄半导体中的谷可寻址激子极化激元
介观与纳米尺度物理
2016-12-16 v1
摘要
传统半导体技术依靠操控电荷来实现计算逻辑，而自旋与谷等额外自由度提供了信息编码的替代途径。在存在自旋-谷锁定的过渡金属硫族化物（TMD）单层中，MoS、WSe和WS报道了强谷手性保持，而MoSe显示出异常低的谷极化保持。本文报道了螺旋激发下MoSe腔极化激元的手性选择性，其偏振度可由激子-腔失谐控制。与MoSe激子和三离子共振中观察到的极低圆偏振度相比，我们在极化激元区观察到高达7倍的显著增强。此处，极化激元引入快速衰减机制，抑制完全的谷赝自旋弛豫，从而允许发射光中注入偏振的保持增强。一个适用于任意TMD半导体中腔极化激元的动力学模型，通过纳入腔修正的激子弛豫再现了失谐依赖，从而估算出MoSe中的自旋弛豫时间比其他TMD快一个数量级。本文报道的谷可寻址激子极化激元提供了鲁棒的谷极化态，展示了基于嵌入光子结构TMD的谷电子器件的远景，并在谷依赖的非线性极化激元-极化激元相互作用方面具有显著潜力。
引用
@article{arxiv.1612.05073,
title = {Valley addressable exciton-polaritons in atomically thin semiconductors},
author = {S. Dufferwiel and T. P. Lyons and D. D. Solnyshkov and A. A. P. Trichet and F. Withers and S. Schwarz and G. Malpuech and J. M. Smith and K. S. Novoselov and M. S. Skolnick and D. N. Krizhanovskii and A. I. Tartakovskii},
journal= {arXiv preprint arXiv:1612.05073},
year = {2016}
}