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单层 WS2 中的谷选择性光学斯塔克效应

介观与纳米尺度物理 2015-09-04 v1 材料科学

摘要

打破二维晶体(2D)的时空对称性可以显著影响其宏观电子性质。单层过渡金属二硫化物(TMDs)是典型的例子,其中内在破坏的晶体反演对称性允许产生谷选择性电子布居,尽管两个谷在能量上是简并的并由时间反演对称性锁定。打破这些材料中的谷简并性具有重要意义,因为它将允许进行谷特异性能带工程,并在谷电子学应用中提供额外的控制手段。虽然原则上施加磁场应能完成此任务,但迄今为止的实验在实验室可及的磁场中未观察到谷选择性的能级移动。在此,我们展示了单层 TMD WS2 中谷简并性被打破的第一个直接证据。通过施加打破时间反演对称性的强圆偏振光,我们证明了通过光学斯塔克效应,每个谷中的激子能级可选择性地调节高达 18 meV。这些结果提供了一种控制谷自由度的新方法,并可能为实现 2D TMDs 中新的谷选择性 Floquet 拓扑相提供途径。

关键词

引用

@article{arxiv.1407.1825,
  title  = {Valley-selective optical Stark effect in monolayer WS2},
  author = {Edbert J. Sie and James W. McIver and Yi-Hsien Lee and Liang Fu and Jing Kong and Nuh Gedik},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1407.1825},
  year   = {2015}
}