单层 WSe2 基本光学激发中的谷塞曼效应
介观与纳米尺度物理
2015-06-22 v1
摘要
过渡金属二硫属化物（TMD）单层（如 WSe）是一种具有破缺反演对称性的有效蜂窝状晶格结构的二维（2D）直接带隙谷半导体。布里渊区中不等价的谷可以利用圆偏振光场进行选择性寻址，这表明了对谷赝自旋自由度进行磁光测量和操控的可能性。在此，我们报告了此类实验，演示了谷塞曼效应——即利用外磁场强烈各向异性地解除谷赝自旋自由度的简并。虽然利用激子跃迁测得的谷分裂与导带和价带轨道磁矩之差一致，但三激子跃迁表现出意外巨大的谷塞曼效应，这无法用独立的电子 - 空穴图像来理解。相反，我们利用最近预测的大贝里曲率及其相关的磁矩，对由电子 - 空穴交换相互作用修正的三激子色散关系给出了解释。我们的结果提出了在单层 TMD 中观测光学激发诱导的谷霍尔效应，或在微腔中观测与三激子激发强耦合的光子拓扑态的可能性。
引用
@article{arxiv.1407.2624,
title = {Valley Zeeman Effect in Elementary Optical Excitations of a Monolayer WSe2},
author = {Ajit Srivastava and Meinrad Sidler and Adrien V. Allain and Dominik S. Lembke and Andras Kis and Atac Imamoglu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1407.2624},
year = {2015}
}