單層過渡金屬硫族化合物作為新的二維半導(dǎo)體材料,因其獨特的光電特性近年來受到持續(xù)的關(guān)注。特別是二維材料激子的束縛能可達幾百個毫電子伏,使得實驗觀測室溫激子效應(yīng)成為可能。
二維材料層間耦合是弱的范德瓦爾斯力,因此可以將不同的二維材料堆垛組成范德瓦爾斯異質(zhì)結(jié),避免了傳統(tǒng)半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)晶格匹配的限制條件。特別是由不同的過渡金屬硫族化合物堆垛組成范德瓦爾斯異質(zhì)結(jié)表現(xiàn)出Ⅱ型電子結(jié)構(gòu),電子空穴會自動分離而形成壽命很長的層間激子,近期的實驗觀測證實了這一點。
激子作為電中性的玻色子,實驗上很難用電場和磁場來操控它的運動。中科院半導(dǎo)體所半導(dǎo)體超晶格國家重點實驗室常凱研究小組利用量子光學(xué)的辦法,通過兩束光耦合層間激子內(nèi)部的三能級系統(tǒng),利用玻恩-奧本海默近似,可以演生出作用在激子的質(zhì)心運動上的附加規(guī)范場項,相當于激子處在有效磁場中運動。而處在兩個不同內(nèi)部態(tài)(贗自旋)上的激子,規(guī)范場大小相同,符號相反,等價于相反自旋的激子處在相反的磁場下運動。這樣,能夠?qū)⒉煌孕龖B(tài)的激子空間分離,即實現(xiàn)激子的自旋霍爾效應(yīng)。
近年來,自旋霍爾效應(yīng)在實驗上和理論上已有了廣泛的研究,人們將自旋霍爾效應(yīng)推廣到光子和冷原子體系,而該工作則將其推廣到中性的固態(tài)元激發(fā)-激子體系,對于深入研究激子的新奇物理效應(yīng)提供了新的手段。
文章發(fā)表在《物理評論快報》Yun-Mei Li, Jian Li, Li-Kun Shi,
Dong Zhang, Wen Yang, and Kai Chang, Light-Induced Exciton Spin Hall Effect in
van der Waals Heterostructures, Physical Review Letters 115,
166804 (2015). 文章鏈接:http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.115.166804
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主營產(chǎn)品:包含2N-4N-5N-7N-9N系列。(形態(tài):錠、條、塊、粉、粒狀)
單質(zhì):銦,鍺,鎵,鉍,碲,硒,銻,錫,鐠,釹,鋱,銪,鎳,鎢,錸,鉬
金屬化合物: 二氧化碲(TeO2)單晶,無水三氯化銦(InCl3), 無水氯化亞銦(InCl), 磷化銦(InP)單晶,銻化銦(InSb),銅銦鎵硒(CIGS),碲化鎘(CdTe), 碲化鉛(PbTe), 碲化鋅(ZnTe),硫化鋅(ZnS),無水三氯化鎵(GaCl3),二硫化鍺(GeS2),