清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Optically controlled single-valley exciton doublet states with tunable internal spin structures and spin magnetization generation

激子 激发态 物理 自旋电子学 布里渊区 凝聚态物理 简并能级 自旋态 自旋(空气动力学) 自由度(物理和化学) 比克西顿 能级分裂 原子物理学 量子力学 铁磁性 热力学
作者
Jiawei Ruan,Zhenglu Li,Chin Shen Ong,Steven G. Louie
出处
期刊:Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America [National Academy of Sciences]
卷期号:120 (31) 被引量:1
标识
DOI:10.1073/pnas.2307611120
摘要

Manipulating quantum states through light-matter interactions has been actively pursued in two-dimensional materials research. Significant progress has been made toward the optical control of the valley degrees of freedom in semiconducting monolayer transition-metal dichalcogenides, based on doubly degenerate excitons from their two distinct valleys in reciprocal space. Here, we introduce a type of optically controllable doubly degenerate exciton states that come from a single valley, dubbed as single-valley exciton doublet (SVXD) states. They are unique in that their constituent holes originate from the same valence band, making possible the direct optical control of the spin structure of the excited constituent electrons. Combining ab initio GW plus Bethe-Salpeter equation (GW-BSE) calculations and a theoretical analysis method, we demonstrate such SVXD in substrate-supported monolayer bismuthene-which has been successfully grown using molecular beam epitaxy. In each of the two distinct valleys in the Brillouin zone, strong spin-orbit coupling and [Formula: see text] symmetry lead to a pair of degenerate 1s exciton states (the SVXD states) with opposite spin configurations. Any coherent linear combinations of the SVXD in a single valley can be excited by light with a specific polarization, enabling full manipulation of their internal spin configurations. In particular, a controllable net spin magnetization can be generated through light excitation. Our findings open routes to control quantum degrees of freedom, paving the way for applications in spintronics and quantum information science.

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
xiaoblue完成签到,获得积分10
6秒前
tuihuo完成签到,获得积分10
11秒前
Clovis33完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
michal发布了新的文献求助10
1分钟前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
xiaoxiao完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
芙瑞完成签到 ,获得积分0
1分钟前
Carlos_Soares发布了新的文献求助10
1分钟前
忘忧Aquarius完成签到,获得积分0
2分钟前
Carlos_Soares完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
鸡鸡大魔王完成签到,获得积分10
2分钟前
vbnn完成签到 ,获得积分10
2分钟前
科研通AI2S应助任性的冷荷采纳,获得10
2分钟前
辣目童子完成签到 ,获得积分10
2分钟前
CMD完成签到 ,获得积分10
2分钟前
michal完成签到,获得积分10
3分钟前
singlehzp完成签到 ,获得积分10
3分钟前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
刘传宏完成签到,获得积分10
3分钟前
4分钟前
4分钟前
沙海沉戈完成签到,获得积分0
4分钟前
wzz完成签到,获得积分10
4分钟前
伽古拉40k完成签到,获得积分10
4分钟前
wzz发布了新的文献求助10
4分钟前
haralee完成签到 ,获得积分10
4分钟前
俊逸沛菡完成签到 ,获得积分10
4分钟前
貔貅完成签到 ,获得积分10
4分钟前
三四月完成签到 ,获得积分10
4分钟前
rockyshi完成签到 ,获得积分10
4分钟前
852应助明理鞋子采纳,获得10
5分钟前
5分钟前
5分钟前
随心所欲完成签到 ,获得积分10
5分钟前
科目三应助科研通管家采纳,获得10
5分钟前
宇文雨文完成签到 ,获得积分10
5分钟前
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
The SAGE Dictionary of Qualitative Inquiry 610
Signals, Systems, and Signal Processing 610
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 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 6344921
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8159516
关于积分的说明 17156804
捐赠科研通 5400849
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2860611
邀请新用户注册赠送积分活动 1838504
关于科研通互助平台的介绍 1687999