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
tian完成签到,获得积分10
刚刚
小星星发布了新的文献求助10
1秒前
magicjerry完成签到,获得积分10
2秒前
LIGHT完成签到,获得积分10
3秒前
YBY发布了新的文献求助10
3秒前
少吃一口完成签到,获得积分10
5秒前
kingwhitewing完成签到,获得积分10
7秒前
殷未完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
haochi完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
团结友爱完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
山复尔尔完成签到 ,获得积分10
16秒前
19秒前
无花果应助YBY采纳,获得10
21秒前
Akim应助叶子采纳,获得20
21秒前
韦老虎完成签到,获得积分10
21秒前
AAAAL完成签到,获得积分10
23秒前
ovalCC完成签到,获得积分10
23秒前
大方的慕青完成签到,获得积分10
23秒前
菲比完成签到,获得积分10
23秒前
章铭-111完成签到 ,获得积分10
25秒前
25秒前
26秒前
67736完成签到,获得积分10
27秒前
27秒前
Miner完成签到,获得积分10
27秒前
一切顺利完成签到 ,获得积分10
27秒前
小豆泥完成签到,获得积分10
28秒前
sherif完成签到,获得积分10
29秒前
热心不凡完成签到,获得积分10
29秒前
jinbozhang发布了新的文献求助10
31秒前
YBY完成签到,获得积分10
31秒前
现代完成签到,获得积分10
31秒前
矮小的柠檬完成签到,获得积分10
31秒前
奶茶田田完成签到 ,获得积分10
32秒前
欧皇完成签到,获得积分20
32秒前
wcuzhl完成签到,获得积分10
33秒前
33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
Cronologia da história de Macau 5000
咳嗽・喀痰の診療ガイドライン第2版2025 800
Petrology and Plate Tectonics 800
Prompt Engineering for Clinicians: Harnessing AI in Everyday Medical Practice 600
Electrode Potentials 550
《KNN基无铅压电陶瓷电学性能优化与物理机理研究》 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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7006499
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8681017
关于积分的说明 18400491
捐赠科研通 6489004
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3103282
关于科研通互助平台的介绍 2171040
邀请新用户注册赠送积分活动 2079418