单层 WSe$_2$ 中强隧穿-隧穿相互作用诱导的零磁场谷歌旋率极化
介观与纳米尺度物理
2024-10-16 v1
摘要
单层过渡金属硫化物已成为探索自旋与谷位自由度之间复杂相互作用的突出候选材料。其中强的自旋轨道相互作用和破对称性导致自旋-谷位锁定效应，即占据间世纪 reciprocal 空间中 K 和 K' 谷位的载流子必须具有相反的自旋取决于其所在的谷位。由于价带中自旋轨道间隙较大，这一效应对于空穴尤为显著。通过将单层硅烯化物的维度从二维降低到一维，并通过电气约束实现，我们展示了自旋-谷位锁定与强空穴-空穴相互作用共同导致了铁磁态，其中通过该一维系统的空穴输运呈现出即使无外加磁场也能实现的自旋-谷位极化。我们还表明，这种自旋-谷位极化配置的持久性可以通过全局背门控进行调节。该观察为实现稳健且持久的谷位极化体系开辟了可能性，这对于谷位电子学应用至关重要。
引用
@article{arxiv.2410.11653,
title = {Valley-spin polarization at zero magnetic field induced by strong hole-hole interactions in monolayer WSe$_2$},
author = {Justin Boddison-Chouinard and Marek Korkusinski and Alex Bogan and Pedro Barrios and Philip Waldron and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Jarosław Pawłowski and Daniel Miravet and Pawel Hawrylak and Adina Luican-Mayer and Louis Gaudreau},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.11653},
year = {2024}
}