Giant and tunable valley degeneracy splitting in MoTe2
Giant and tunable valley degeneracy splitting in MoTe2
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MoTe2 中巨大且可调的谷简并分裂
DOI：
10.1103/physrevb.92.121403
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发表时间：
2015-04
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Ji Feng
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Jingshan Qi;Xiao Li;Qian Niu;Ji Feng
单层过渡金属双硫族化物中的谷无缝连接了量子信息的两个基本载体，即电子自旋和光子螺旋度。提升谷简并度是实现进一步光电子操纵的一条有吸引力的途径。然而，磁场仅产生非常小的谷分裂。我们提出了一种策略，以创建巨大的谷分裂的邻近诱导塞曼效应。我们的第一性原理计算的单层${\marthm {MoTe}}_{2}$的EuO衬底上显示谷分裂超过300 meV可以产生。带间跃迁能量变得依赖于谷，导致选择性自旋光子耦合的光学频率调谐。谷分裂也是连续可调的旋转基板磁化。巨大且可调的谷分裂为基于磁光耦合和磁电耦合的独特光电器件的探索增加了不同的维度。
Valleys in monolayer transition-metal dichalcogenides seamlessly connect two basic carriers of quantum information, namely, the electron spin and photon helicity. Lifting the valley degeneracy is an attractive route to achieve further optoelectronic manipulations. However, the magnetic field only creates a very small valley splitting. We propose a strategy to create giant valley splitting by the proximity-induced Zeeman effect. Our first principles calculations of monolayer ${\mathrm{MoTe}}_{2}$ on a EuO substrate show that valley splitting over 300 meV can be generated. Interband transition energies become valley dependent, leading to selective spin-photon coupling by optical frequency tuning. The valley splitting is also continuously tunable by rotating the substrate magnetization. The giant and tunable valley splitting adds a different dimension to the exploration of unique optoelectronic devices based on magneto-optical coupling and magnetoelectric coupling.
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