Ligand-field helical luminescence in a 2D ferromagnetic insulator

光致发光 凝聚态物理 单层 范德瓦尔斯力 铁磁性 磁化 光致发光激发 反铁磁性 材料科学 物理 磁场 光电子学 纳米技术 分子 量子力学
作者
Kyle L. Seyler,Ding Zhong,Dahlia Klein,Shiyuan Gao,Xiaoou Zhang,Bevin Huang,Efrén Navarro‐Moratalla,Li Yang,David Cobden,Michael A. McGuire,Wang Yao,Di Xiao,Pablo Jarillo‐Herrero,Xiaodong Xu
出处
期刊:Nature Physics [Nature Portfolio]
卷期号:14 (3): 277-281 被引量:340
标识
DOI:10.1038/s41567-017-0006-7
摘要

Bulk chromium tri-iodide (CrI3) has long been known as a layered van der Waals ferromagnet 1 . However, its monolayer form was only recently isolated and confirmed to be a truly two-dimensional (2D) ferromagnet 2 , providing a new platform for investigating light–matter interactions and magneto-optical phenomena in the atomically thin limit. Here, we report spontaneous circularly polarized photoluminescence in monolayer CrI3 under linearly polarized excitation, with helicity determined by the monolayer magnetization direction. In contrast, the bilayer CrI3 photoluminescence exhibits vanishing circular polarization, supporting the recently uncovered anomalous antiferromagnetic interlayer coupling in CrI3 bilayers 2 . Distinct from the Wannier–Mott excitons that dominate the optical response in well-known 2D van der Waals semiconductors 3 , our absorption and layer-dependent photoluminescence measurements reveal the importance of ligand-field and charge-transfer transitions to the optoelectronic response of atomically thin CrI3. We attribute the photoluminescence to a parity-forbidden d–d transition characteristic of Cr3+ complexes, which displays broad linewidth due to strong vibronic coupling and thickness-independent peak energy due to its localized molecular orbital nature. Atomically thin chromium tri-iodide is shown to be a 2D ferromagnetic insulator with an optical response dominated by ligand-field transitions, emitting circularly polarized photoluminescence with a helicity determined by the magnetization direction.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
闪电小子发布了新的文献求助10
刚刚
Phoebe发布了新的文献求助10
刚刚
坚强的红牛完成签到 ,获得积分10
1秒前
逢投必中完成签到 ,获得积分10
2秒前
大泓淇发布了新的文献求助10
3秒前
Owen应助偏偏采纳,获得10
5秒前
7秒前
高山我梦完成签到,获得积分10
8秒前
相信的力量给相信的力量的求助进行了留言
9秒前
Phoebe完成签到,获得积分10
11秒前
ding应助炙热初翠采纳,获得10
11秒前
饶兴强发布了新的文献求助20
12秒前
时尚白凡完成签到 ,获得积分10
14秒前
16秒前
科研通AI2S应助小小牛马采纳,获得10
20秒前
源沅发布了新的文献求助10
21秒前
22秒前
23秒前
五十九州完成签到,获得积分10
23秒前
开元完成签到,获得积分10
24秒前
威武的人杰完成签到,获得积分10
24秒前
安详盼烟发布了新的文献求助30
29秒前
he发布了新的文献求助10
29秒前
徐堂翔完成签到,获得积分10
30秒前
31秒前
ll完成签到,获得积分10
32秒前
常紊完成签到 ,获得积分10
32秒前
czr完成签到,获得积分20
34秒前
36秒前
莫非完成签到,获得积分10
37秒前
37秒前
emnjkl发布了新的文献求助10
37秒前
十九集完成签到 ,获得积分10
38秒前
41秒前
41秒前
43秒前
狡猾的DNA应助鹤昀采纳,获得10
43秒前
Sun完成签到,获得积分10
44秒前
科目三应助ccc采纳,获得10
44秒前
偏偏发布了新的文献求助10
45秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Adverse weather effects on bus ridership 500
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6350846
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8165501
关于积分的说明 17183074
捐赠科研通 5407050
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2862772
邀请新用户注册赠送积分活动 1840357
关于科研通互助平台的介绍 1689509