Two-dimensional valleytronic semiconductor with spontaneous spin and valley polarization in single-layer Cr2Se3

凝聚态物理 磁化 物理 点反射 联轴节(管道) 半导体 极化(电化学) 材料科学 铁磁性 磁场 光电子学 量子力学 化学 物理化学 冶金
作者
Zhonglin He,Rui Peng,Xiangyu Feng,Xilong Xu,Ying Dai,Baibiao Huang,Yandong Ma
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:104 (7) 被引量:72
标识
DOI:10.1103/physrevb.104.075105
摘要

Two-dimensional (2D) valleytronic materials, exhibiting valley-contrasting physics, are both fundamentally intriguing and practically appealing to be used in nanoscale devices. In this work, through first-principles calculations and model analysis, we identify single-layer ${\mathrm{Cr}}_{2}{\mathrm{Se}}_{3}$ as a promising 2D valleytronic semiconductor. We reveal that single-layer ${\mathrm{Cr}}_{2}{\mathrm{Se}}_{3}$ is a ferromagnetic semiconductor and harbors valley features. In contrast to most previously reported similar systems suffering from a natural in-plane magnetization, it favors the robust out-of-plane magnetization. This, combined with the broken inversion symmetry and strong spin-orbit coupling strength, renders that a sizable valley polarization occurs spontaneously in single-layer ${\mathrm{Cr}}_{2}{\mathrm{Se}}_{3}$, thus facilitating the observation of intriguing anomalous valley Hall effect. More remarkably, by employing strain and ferroelectric substrate, the on-off switching of the valley polarization is realized in single-layer ${\mathrm{Cr}}_{2}{\mathrm{Se}}_{3}$. The underlying physics is discussed in detail. Our work provides a tantalizing candidate for realizing and manipulating the valley and spin physics.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
玛卡巴卡发布了新的文献求助10
刚刚
hu123完成签到,获得积分10
刚刚
我是老大应助自觉羊采纳,获得10
刚刚
勤奋山晴完成签到,获得积分10
1秒前
青苔发布了新的文献求助30
2秒前
怕孤单的幻枫完成签到 ,获得积分20
2秒前
Orange应助飞快的以冬采纳,获得10
2秒前
xiaoxiao完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
Owen应助为喵驾车的月亮采纳,获得10
3秒前
秦秦发布了新的文献求助10
3秒前
李文俊是我太孙完成签到,获得积分10
3秒前
典雅的静发布了新的文献求助10
3秒前
Smile发布了新的文献求助10
3秒前
luhui发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
echo完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
单纯一笑发布了新的文献求助10
6秒前
Criminology34应助dali采纳,获得10
6秒前
情怀应助柚子采纳,获得10
7秒前
7秒前
yiy37完成签到,获得积分10
7秒前
李健应助文静宛亦采纳,获得10
7秒前
紧张的绿茶完成签到,获得积分10
8秒前
fay发布了新的文献求助10
8秒前
激动的煎饼完成签到,获得积分10
8秒前
奋斗寻绿完成签到,获得积分10
9秒前
JamesPei应助TT采纳,获得10
9秒前
汉堡包应助Liu采纳,获得10
9秒前
9秒前
zzhc发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
一对二发布了新的文献求助10
10秒前
搜集达人应助玛卡巴卡采纳,获得10
11秒前
星辰大海应助luhui采纳,获得10
11秒前
12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
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.).. Frederic G. Reamer 1070
The Complete Pro-Guide to the All-New Affinity Studio: The A-to-Z Master Manual: Master Vector, Pixel, & Layout Design: Advanced Techniques for Photo, Designer, and Publisher in the Unified Suite 1000
按地区划分的1,091个公共养老金档案列表 801
The International Law of the Sea (fourth edition) 800
Machine Learning for Polymer Informatics 500
A Guide to Genetic Counseling, 3rd Edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5409732
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4527293
关于积分的说明 14110056
捐赠科研通 4441780
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2437589
邀请新用户注册赠送积分活动 1429594
关于科研通互助平台的介绍 1407723